astАрхитектура, строительство, транспортArchitecture, Construction, Transport2782-232X2713-0770Industrial University of Tyumen10.31660/2782-232X-2024-1-89-97ast-151Research ArticleТРАНСПОРТTRANSPORTВлияние остаточной автотранспортной очереди на процесс движения автомобилей на городских регулируемых пересеченияхInfluence of residual vehicle queue on the process of vehicle traffic at urban regulated intersectionsМорозовГ. Н.MorozovG. N.

Морозов Георгий Николаевич, канд. техн. наук, главный инженер-проектировщик ООО «Дорожный консалтинг»

Тюмень

Georgiy N. Morozov, Cand. Sc. in Engineering, Chief Engineer of LLC "Road Consulting"

Tyumen

morgn11@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6840-1247МорозовВ. В.MorozovV. V.

Морозов Вячеслав Валерьевич, канд. техн. наук, доцент кафедры транспортных и технологических систем

Тюмень

Viacheslav V. Morozov, Cand. Sc. in Engineering, Associate Professor at the Department of Transport and Technological Systems

Tyumen

morozov1990_72@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7276-4315ФадюшинА. А.FadyushinA. A.

Фадюшин Алексей Александрович, канд. техн. наук, ассистент кафедры эксплуатация автомобильного транспорта

Тюмень

Alexey A. Fadyushin, Cand. Sc. in Engineering, Assistant at the Department of Road Transport Operation

Tyumen

fadyush72@gmail.comМердановШ. М.MerdanovSh. M.

Мерданов Шахбуба Магомедкеримович, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой транспортных и технологических систем

Тюмень

Shakhbuba M. Merdanov, D. Sc. in Engineering, Professor, Head at the Department of Transport and Technological Systems

Tyumen

merdanovsm@tyuiu.ruООО «Дорожный консалтинг»РоссияLLC "Road Consulting"Russian FederationТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation202428032024018997Copyright © Морозов Г.Н., Морозов В.В., Фадюшин А.А., Мерданов Ш.М., 20242024Морозов Г.Н., Морозов В.В., Фадюшин А.А., Мерданов Ш.М.Morozov G.N., Morozov V.V., Fadyushin A.A., Merdanov S.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ast.tyuiu.ru/jour/article/view/151

В работе продолжается изучение методов канализирования поворотных автотранспортных потоков на городских регулируемых пересечениях. Авторы провели математическое моделирование процесса формирования левоповоротной автотранспортной очереди на основе существующих зависимостей, а также показателя «остаточной автотранспортной очереди». В результате изучения рассматриваемых процессов, существующих математических моделей, описывающих формирование автотранспортной очереди на регулируемом пересечении, а также дальнейшего моделирования процесса в зависимости от параметра «остаточной автотранспортной очереди» было выдвинуто предположение о виде математической модели, описывающей процесс. Для подтверждения предположений проведены исследования на городских регулируемых пересечениях в городах Российской Федерации. На основе пассивного эксперимента установлено, что величина остаточной автотранспортной очереди подчиняется экспоненциальному закону распределения случайной величины. Длина формирующейся на пересечении очереди из автотранспортных средств зависит от показателя остаточной автотранспортной очереди. Зависимость описывается линейной математической моделью. Установлено, что для среднестатистического городского регулируемого пересечения необходимая вместимость поворотно-накопительной полосы составляет 9 и 5 автомобилей при коэффициенте загрузки больше и меньше 1 соответственно. При увеличении остаточной автотранспортной очереди с 5 до 50 автомобилей величина очереди из автотранспортных средств на регулируемом пересечении в левоповоротном направлении увеличивается в 5 раз. Полученные результаты исследования могут применяться для корректирования режимов работы городских регулируемых пересечений, а также для оценки длины поворотно-накопительных полос.

This paper continues to investigate methods for separating turning vehicle flows at urban light-controlled intersections. The authors carried out mathematical modelling of the process of left-turn transport queue formation on the basis of existing dependencies, as well as the indicator of "residual motor transport queue". After studying the processes and existing mathematical models describing the formation of a vehicle queue at a light-controlled intersection, as well as modelling of the process depending on the "residual vehicle queue" parameter, we made an assumption about the type of mathematical model describing the process. To confirm the assumptions, we carried out studies of urban light-controlled intersections in Russian cities. Based on passive experiment, it was found that the value of the residual vehicle queue obeyed the exponential distribution law of a random variable. The length of the vehicle queue formed at the intersection depends on the residual vehicle queue parameter. A linear mathematical model describes the dependence. It was found that for an average urban regulated intersection, the required rotary-accumulative lane capacity was 9 and 5 automobiles with loading factor more than and less than 1, respectively. When the residual vehicle queue increases from 5 to 50 vehicles, the size of the vehicle queue at the regulated intersection in the left-turn direction increases in 5 times. The results of the study can be used to adjust the modes of operation of urban light-controlled intersections, as well as to estimate the length of turn-accumulative lanes.

поворотно-накопительная полосатранспортная очередьканализирование транспортных потоковрегулируемое пересечениеулично-дорожная сетьturn-accumulative lanetraffic queueseparating of traffic flowstraffic light-controlled intersectionstreet and road networkReferencesКадасев, Д. А. Повышение скорости движения автотранспортных потоков при оптимизации работы светофорной сигнализации методами имитационного моделирования / Д. А. Кадасев, А. И. Петросянц. – DOI 10.53015/23049235_2021_3_46. – Текст : непосредственный // Вестник Липецкого государственного технического университета. – 2021. – № 3 (46). – С. 46–53.Kadasev, D. A., & Petrosyants, A. I. (2021). Increasing the road traffic flow speed as a result of optimizing the traffic light signaling operation by simulation methods. Vestnik LSTU, (3(46)), pp. 46-53. (In Russian). DOI 10.53015/23049235_2021_3_46.Власов, А. А. Методика формирования многопрограммного управления изолированным перекрестком / А. А. Власов, И. А. Пильгейкина, И. А. Скорикова. – DOI 10.20537/2076-7633-2021-13-2-295-303. – Текст : непосредственный // Компьютерные исследования и моделирование. – 2021. – Т. 13, № 2. – С. 295–303.Vlasov, A. A., Pilgeikina, I. A., & Skorikova, I. A. (2021). Method of forming multiprogram control of an isolated intersection. Computer Research And Modeling, 13(2), pp. 295-303. (In Russian). DOI 10.20537/2076-7633-2021- 13-2-295-303.Фишельсон, М. С. Городские пути сообщения / М. С. Фишельсон. – Москва : Высшая школа, 1980. – 296 с. – Текст : непосредственный.Fishel'son, M. S. (1980). Gorodskie puti soobshcheniya. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 296 p. (In Russian).Клинковштейн, Г. И. Организация дорожного движения : учебник для вузов / Г. И. Клинковштейн. – Москва : Транспорт, 2001. – 246 с. – Текст : непосредственный.Klinkovshteyn, G. I. (2001). Organizatsiya dorozhnogo dvizheniya. Moscow, Transport Publ., 246 p. (In Russian).Morozov, V. Formation of the traffic flow rate under the influence of traffic flow сoncentration in time at controlled intersections in Tyumen, Russian Federation / V. Morozov, S. Iarkov. – DOI 10.3390/su13158324. – Текст : непосредственный // Sustainability. – 2021. – Vol. 13, No. 15. – P. 8324.Morozov, V., & Iarkov, S. (2021). Formation of the traffic flow rate under the influence of traffic flow concentration in time at controlled intersections in Tyumen, Russian Federation. Sustainability, 13(15), 8324. (In English). DOI 10.3390/su13158324.Кременец, Ю. А. Технические средства организации дорожного движения / Ю. А. Кременец. – Москва : ИКЦ «Академкнига», 2005. – 279 с. – Текст : непосредственный.Kremenets, Yu. A. (2005). Tekhnicheskie sredstva organizatsii dorozhnogo dvizheniya. Moscow, Akademkniga Publ., 279 p. (In Russian).Shobha, B. S. Deep learning assisted active net segmentation of vehicles for smart traffic management / B. S. Shobha, R. Deepu. – DOI 10.1016/j.gltp.2021.08.024. – Текст : непосредственный // Global Transitions Proceedings. – 2021. – Vol. 2, No. 2. – P. 282–286.Shobha, B. S., & Deepu, R. (2021). Deep learning assisted active net segmentation of vehicles for smart traffic management. Global Transitions Proceedings, 2(2), pp. 282-286. URL: https://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S2666285X21000522?via%3Dihub (accessed 10.10.2023). (In English). DOI 10.1016/j.gltp.2021.08.024.Дрю, Д. Р. Теория транспортных потоков и управление ими / Д. Р. Дрю ; пер. с англ. Е. Г. Коваленко, Г. Д. Шермана. – Москва : Транспорт, 1972. – 424 с. – Текст : непосредственный.Drew, D. R. (1968). Traffic flow theory and control. New York, St. Louis, San Francisco, Toronto, London, Sydney, Publ. MvGraw-Hill book company, 467 p. (In English).A comparative simulator study of reaction times to yellow traffic light under manual and automated driving / R. Rossi, M. Gastaldi, F. Orsini [et al.]. – DOI 10.1016/j.trpro.2021.01.032. – Текст : непосредственный // Transportation Research Procedia. – 2021. – Vol. 52. – P. 276–283.Rossi, R., Gastaldi, M., Orsini, F., De Cet, G., & Meneguzzer, C. (2021). A comparative simulator study of reaction times to yellow traffic light under manual and automated driving. Transportation Research Procedia, 52, pp. 276-283. (In English). DOI 10.1016/j.trpro.2021.01.032.Введение в математическое моделирование транспортных потоков : учебное пособие / А. В. Гасников, С. Л. Кленов, Е. А. Нурминский [et al.] ; под ред. А. В. Гасникова. – Изд 2-е, испр. и доп. – Москва : МЦНМО, 2013. – 426 с. – ISBN 978-5-4439-0040-7. – Текст : непосредственный.Gasnikov, A. V., Klenov, S. L., Nurminskiy, E. A., Kholodov, Ya. A., & Shamray, N. B. (2013). 2nd edition, revised. Moscow, MTsNMO Publ., 426 p. (In Russian).Левашов, А.Г. Уточнение коэффициентов приведения к легковому автомобилю для расчетов режимов регулирования / А. Г. Левашов, А. Ю. Михайлов. – Текст : непосредственный // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2005. – № 1. – С. 138–143.Levashov, A. G., & Mikhaylov, A. Yu. (2005). Utochnenie koeffitsientov privedeniya k legkovomu avtomobilyu dlya raschetov rezhimov regulirovaniya. Proceedings of Irkutsk State Technical University, (1), pp. 138-143. (In Russian).Модель Хермана-Пригожина в задачах управления дорожным движением / В. И. Колесов, А. О. Санник, Д. М. Новоселов [и др.]. – Текст : непосредственный // Автотранспортное предприятие. – 2016. – № 12. – С. 21–23.Kolesov, V. I., Sannik, A. O., Novoselov, D. M., Gulyaev, M. L., & Morozov, V. V. (2016). Model' Khermana-Prigozhina v zadachakh upravleniya dorozhnym dvizheniem. Avtotransportnoe predpriyatie, (12), pp. 21-21. (In Russian).Heterogeneous data aggregation schemes to determine traffic flow parameters in regional intelligent transportation systems / A. Sysoev, E. Khabibullina, D. Kadasev, N. Voronin. – DOI 10.1016/j.trpro.2020.03.063. – Текст : непосредственный // Transportation Research Procedia, Rome, 23–24 сентября 2019 года. – Rome, 2020. – P. 507–513.Sysoev, A., Khabibullina, E., Kadasev, D., & Voronin, N. (2020). Heterogeneous data aggregation schemes to determine traffic flow parameters in regional intelligent transportation systems. Transportation Research Архитектура, строительство, транспорт 97 Procedia, Rome, Septemder, 23-24, 2019. Rome, Publ. Elsevier B. V., pp. 507-513. (In English). DOI 10.1016/j. trpro.2020.03.063.Кадасев, Д. А. Повышение эффективности работы перекрестка города моделированием светофорной сигнализации / Д. А. Кадасев, К. В. Панкратова. – Текст : непосредственный // Альтернативные транспортные технологии. – 2018. – № 1 (8). – С. 110–114.Kadasev, A. D., & Pankratova, K. V. (2018). Increase of efficiency of work of city cross-cutting modeling of lightphone signaling. Al'ternativnye transportnye tekhnologii, (1(8)), pp. 110-114. (In Russian).Морозов, Г. Н. Результаты имитационного моделирования локального расширения проезжей части в различных условиях дорожного движения / Г. Н. Морозов. – Текст : непосредственный // Организация и безопасность дорожного движения : материалы ХIII Национальной научно-практической конференции с международным участием, Тюмень, 19 марта 2020 года. – Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2020. – С. 461–464.Morozov, G. N. (2020). Rezul'taty imitatsionnogo modelirovaniya lokal'nogo rasshireniya proezzhey chasti v razlichnykh usloviyakh dorozhnogo dvizheniya. Organizatsiya i bezopasnost' dorozhnogo dvizheniya : materialy ХIII Natsional'noy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, Tyumen, March, 19, 2020. Tyumen, Industrial University of Tyumen Publ., pp. 461-464. (In Russian).Морозов, Г. Н. Определение требуемой вместимости поворотно-накопительных полос в зависимости от параметра остаточной транспортной очереди / Г. Н. Морозов, В. В. Морозов. – DOI 10.23968/1999-5571-2022- 19-5-109-115. – Текст : непосредственный // Вестник гражданских инженеров. – 2022. – № 5 (94). – С. 109–115.Morozov, G. N., & Morozov, V. V. (2022). Determination of the required volume of turn-accumulative lanes depending on the parameter of the residual transport queue. Bulletin of Civil Engineers, (5(94)), pp. 109-115. (In Russian). DOI 10.23968/1999-5571-2022-19-5-109-115.Морозов, Г. Н. Определение необходимой вместимости поворотно-накопительных полос на городских регулируемых пересечениях / Г. Н. Морозов, В. В. Морозов. – DOI 10.25198/2077-7175-2022-1-117. – Текст : непосредственный // Интеллект. Инновации. Инвестиции. – 2022. – № 1. – С. 117–125.Morozov, G. N., & Morozov, V. V. (2022). Determining the required capacity of turn-storage lanes at urban controlled intersections. Intellect. Innovations. Investments, (1), pp. 117-125. (In Russian). DOI 10.25198/2077- 7175-2022-1-117.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.