Счетчик рампы

Съезд со счетчиком на I-894 в районе Милуоки .

Счетчик в Портленде, штат Орегон рампы

Счетчик рампы , сигнал рампы или светофор — это устройство, обычно основной светофор или двухсекционный сигнальный свет (только красный и зеленый, без желтого) вместе с сигнальным контроллером, который регулирует поток транспортных средств, въезжающих на автострады в соответствии с к текущей ситуации на дорогах. Счетчики рампы используются на въездах на автостраду для контроля скорости въезда автомобилей на автостраду. Системы измерения скорости доказали свою эффективность в уменьшении заторов на дорогах и повышении безопасности водителей.

Утверждается, что счетчики рампы уменьшают заторы (увеличивают скорость и объем) на автомагистралях за счет снижения спроса и разделения колонн автомобилей . Обычно упоминаются два варианта сокращения спроса; один из них — скорость доступа, другой — перенаправление. Некоторые рамповые счетчики спроектированы и запрограммированы для работы только в периоды пиковой нагрузки на поездки; в непиковое время такие счетчики либо горят постоянным зеленым и мигающим желтым цветом (Мэриленд), либо вообще отключаются. Это позволяет транспортному средству выезжать на автостраду без остановки. Другие счетчики темпов рассчитаны на непрерывную работу и отключаются только для технического обслуживания или ремонта.

Типы

Некоторые пандусы со счетчиками имеют объездные полосы для автомобилей с большим количеством пассажиров , что позволяет автобазам, автобусам и другим подходящим транспортным средствам миновать очередь и выехать прямо на шоссе. В других местах, таких как Северная Калифорния , полосы для автомобилей по-прежнему оборудованы счетчиками, но очередь обычно короче по сравнению с обычными полосами. Счетчики часто работают только в часы пик . Некоторые счетчики рампы имеют только одну полосу движения на сигнале; другие могут иметь две или более полос движения. Как правило, счетчики с несколькими полосами движения одновременно дают зеленый свет только одной полосе движения. В одной общей конфигурации каждая въездная полоса имеет два сигнала; красно-желто-зеленый сигнал, расположенный над каждой полосой движения (или установленный высоко на столбе для одной полосы), и двухфазный фонарь, установленный низко на столбе рядом со стоп-линией.

Верхнее освещение предназначено для автомобилей, приближающихся к точке учета; низкорасположенные двухфазные фонари предназначены для использования транспортными средствами, идущими впереди очереди. При нормальной работе рамп-метров используются только красная и зеленая лампы. Однако, когда скоро будет включено измерение скорости, верхние фонари могут мигать или гореть желтым светом, предупреждая водителей о необходимости подготовиться к остановке. (После включения счетчика на рампе желтая лампа больше не нужна.) В Калифорнии некоторые счетчики позволяют двум или трем автомобилям проехать на зеленый свет. Эти счетчики используют красно-желто-зеленые сигналы как на верхнем, так и на нижнем креплении опоры и работают стандартным зелено-желто-красным способом.

В Онтарио индикаторы пандуса всегда горят зеленым, когда нет ограничений для движения транспорта.

Сложность и масштабы системы учета на рампе зависят от объема желаемых улучшений, существующих условий дорожного движения, затрат на установку и постоянных требований к ресурсам, которые необходимы для эффективной эксплуатации и обслуживания системы. Самая простая форма управления – это операция с фиксированным временем. Он выполняет основные функции по разбивке взводов на одиночные въезды и установке верхнего предела скоростей потоков, выходящих на автостраду. Детекторы присутствия и прохода могут быть установлены на пандусе для активации и прекращения циклов измерения, но скорость измерения основана на средних условиях дорожного движения на конкретном пандусе в определенное время. Этот тип работы обеспечивает преимущества, связанные с сокращением количества аварий, но не столь эффективен в регулировании интенсивности движения на автомагистралях, поскольку не учитывается информация о магистральном движении. Предварительное управление может быть реализовано на любом количестве пандусов и часто реализуется в качестве первоначальной операционной стратегии до тех пор, пока отдельные пандусы не будут включены в систему, реагирующую на движение транспорта.

Следующий уровень контроля, реагирующий на движение транспорта, устанавливает тарифы на основе реальных условий на автомагистрали. В подходе с учетом местного трафика используются детекторы и микропроцессор для определения расхода магистрали в непосредственной близости от съезда и потребности съезда для выбора подходящей скорости дозирования. Управление с учетом трафика также позволяет использовать измерение на съезде, чтобы помочь управлять спросом при возникновении происшествий на автостраде, т. е. снизить скорость измерения на съездах перед происшествием и увеличить скорость на съездах после происшествия.

Общесистемный контроль — это форма управления, реагирующего на движение транспорта, но он действует на основе общего состояния автомагистрали. Централизованные системы с компьютерным управлением могут управлять многочисленными пандусами в соответствии с схемой реагирования на движение транспорта и иметь несколько программ управления и корректировок. Стратегии управления также могут быть распределены между отдельными пандусами. Важной особенностью управления системой является взаимосвязь, которая позволяет влиять на скорость дозирования на любой рампе в зависимости от условий в других местах. Денвер показал, что этот тип контроля имеет значительные преимущества при правильном применении.

Управление системой не обязательно должно ограничиваться автострадой и ее съездами. Концепция интегрированного управления дорожным движением объединяет или координирует системы управления автомагистралями и магистралями для работы на основе условий движения по всему коридору. Потенциальные преимущества интегрированного контроля включают снижение затрат на установку и эксплуатацию, наблюдение по всему коридору, лучшую информацию для автомобилистов, а также более быстрое и скоординированное использование всех элементов управления (счетчиков, сигналов, знаков и т. д.) в ответ на условия дорожного движения в реальном времени. Результаты моделирования одного исследования показали, что во время происшествия координация сигналов магистрального транспорта и счетчиков пандусов может улучшить производительность движения в коридоре.

Управление сигналом линейного измерения

Сигналы рампы настраиваются в соответствии с текущей дорожной ситуацией на дороге. Детекторы (как правило, индукционная петля ) устанавливаются на дороге, как на съезде, так и на главной дороге, которые измеряют и рассчитывают транспортный поток, скорость и уровень занятости. Затем они используются для изменения количества транспортных средств, которые могут покинуть рампу. Чем более перегружена главная автомагистраль, тем меньшему количеству транспортных средств разрешено съезжать с съезда. Это достигается за счет увеличения времени подачи красного сигнала светофора.

В настоящее время проводятся многочисленные исследования наиболее подходящих алгоритмов управления сигналами измерителей темпа. Некоторые алгоритмы, которые используются или были оценены, — это ALINEA , алгоритмы управления спросом и нечеткие алгоритмы.

Алгоритмы управления спросом

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 позволяют покинуть съезд, рассчитывается как разница между потоком перед съездом и заранее заданной пропускной способностью дороги.

Линейный учет в Северной Америке

В этом первом приложении участвовал полицейский , который останавливал движение на въезде и выпускал транспортные средства по одному с заранее определенной скоростью, чтобы облегчить задачу более безопасного и плавного выезда на автостраду, не нарушая при этом основные потоки.

Измерение на рампе было впервые реализовано в 1963 году на скоростной автомагистрали Эйзенхауэра ( межштатная автомагистраль 290 ) в Чикаго Адольфом Д. Мэем, ныне профессором Калифорнийского университета в Беркли. Развитие теории системного управления позволило улучшить регулирование дорожного движения в начале 1970-х годов, впервые это сделал Лейф Исаксен в своей статье «Субоптимальное управление крупномасштабными системами с применением к регулированию движения на автомагистралях». С тех пор пандусные счетчики систематически устанавливаются во многих городских районах, включая Лос-Анджелес ; Сан-Диего ; Сакраменто ; район залива Сан-Франциско ; Фресно ; Филадельфия, Пенсильвания ; Сиэтл ; Спокан ; Денвер ; Феникс ; Лас-Вегас ; Солт-Лейк-Сити ; Портленд, Орегон ; Миннеаполис-Сент. Пол ; Милуоки ; Колумбус ; Цинциннати ; Хьюстон ; Атланта ; Майами ; Вашингтон, округ Колумбия (только вдоль межштатной автомагистрали 270 в округе Монтгомери, штат Мэриленд , а также межштатной автомагистрали 395 и межштатной автомагистрали 66 в округе Арлингтон, штат Вирджиния ); Канзас-Сити, Миссури ; и вдоль Пути Королевы Елизаветы в Миссиссоге, Онтарио (съезды в сторону Торонто от Каутра-роуд, Хуронтарио-стрит, Миссиссога-роуд, бульвара Эрин Миллс, бульвара Уинстона Черчилля, Форд-Драйв) в Канаде с 1970-х годов. 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.

Счетчик рампы в Милуоки, Висконсин

Счетчики пандуса являются обычным явлением в Нью-Йорке , Лос-Анджелесе , Сан-Франциско , Чикаго , Сиэтле , Фениксе , Хьюстоне , Атланте , Милуоки , Колумбусе , и Миннеаполис-Сент. Полу мегаполисов, а также они встречаются более чем в двух десятках более мелких мегаполисов. В районе метро Нью-Йорка местные жители называют счетчики пандусов «сливающимися огнями», а в Хьюстоне их называют «сигналами потока».

Счетчики рампы были отменены после первоначального внедрения в нескольких городах, включая Даллас , Сан-Антонио и Остин , штат Техас. Вышедшие из употребления сигналы счетчиков все еще можно найти вдоль некоторых бульваров, окружающих Нью-Йорк и Детройт . Несмотря на то, что счетчики пандуса были деактивированы вскоре после их добавления, они были повторно активированы на некоторых развязках межштатной автомагистрали 476 в пригороде Филадельфии .

Счетчики пандуса были установлены вдоль межштатной автомагистрали 435 в Оверленд-Парке, штат Канзас , и Канзас-Сити, штат Миссури, в 2009 году. В 2017 году счетчики пандуса были установлены на межштатной автомагистрали 35 в Канзас-Сити.

Счетчики пандусов в Миссиссоге, Онтарио, сконструированы таким образом, что, если очередь в очереди на въезд в QEW вырастет до такой степени, что она может выехать на городские улицы, счетчик поднимется, и весь транспорт, въезжающий на шоссе, сможет свободно передвигаться. не дожидаясь счетчика. Счетчик снова вступит в эксплуатацию, как только очередь на рампе уменьшится до разумного уровня. Хотя этот метод может увеличить заторы на самой магистрали, его преимущество заключается в том, что на городских магистралях не будет остановленного транспорта, ожидающего в очередях. Очереди на рампе обычно довольно короткие, в среднем длятся всего 5–6 секунд, прежде чем водитель сможет продолжить движение по автостраде.

Эксперимент с измерителем рампы Миннеаполис – Сент-Пол

В 2000 году Законодательное собрание штата Миннесота санкционировало эксперимент стоимостью 650 000 долларов в ответ на жалобы граждан и усилия сенатора штата Дика Дэя . Исследование включало отключение всех 433 счетчиков на трассе Миннеаполис-Стрит. Пола в течение восьми недель, чтобы проверить их эффективность. Исследование, проведенное компанией Cambridge Systematics , показало, что при отключении счетчиков пропускная способность автомагистралей снижается на 9%, время в пути увеличивается на 22%, скорость на автомагистралях снижается на 7%, а количество аварий увеличивается на 26%. Однако счетчики пандусов остаются спорными, и Департамент транспорта штата Миннесота разработал новые стратегии контроля пандусов. 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 более четырех минут в очереди на съезд, а транспортным средствам не разрешается выезжать задним ходом. улицы города.

Магистральный учет

Магистральный счетчик регулирует поток трафика от одного сегмента шоссе к другому, непосредственно измеряя интенсивность движения на шоссе. Такая схема обычно реализуется в особых ситуациях, таких как мосты и туннели. был установлен магистральный счетчик В начале 1970-х годов на пункте взимания платы за проезд по мосту через залив Сан-Франциско-Окленд . Аналогичные счетчики магистральных линий также были установлены ниже по течению от платных площадок на двух других переходах через залив Сан-Франциско: мост Сан-Матео и мост Дамбартон . Однако эти магистральные счетчики еще не активированы (по состоянию на сентябрь 2006 г.). Счетчик магистральной линии также существует на шоссе 125 штата Калифорния, идущем на юг, на пересечении с межштатной автомагистралью 8 в Ла-Месе, Калифорния .

Рамповый учет в Европе

Рамповые счетчики были установлены в нескольких странах Европы, включая Великобританию, Германию и Нидерланды. В марте 2007 года был завершен исследовательский проект EURAMP – Европейский проект по измерению рампы , финансируемый Европейским Союзом. Результаты проекта EURAMP включала информацию о результатах измерения на рампе в ряде мест и ситуаций, а также о том, были ли они полезны в этих ситуациях, а также Справочник по измерениям на рампе .

Великобритания

Измерение рампы на автомагистрали A19 в Мидлсбро.

Первое испытание в Великобритании было проведено на трассе M6 J10 недалеко от Уолсолла в 1986 году. В течение следующих двух десятилетий больше никаких участков не было застроено, пока второе «пилотное» исследование, проведенное в 2006 году Агентством автомобильных дорог (HA), не пришло к выводу, что счетчики на пандусах дают чистую выгоду. при определенных условиях - как правило, более перегруженные перекрестки. Сводный отчет HA, датированный ноябрем 2007 г., включает обзор предыстории и истории, международного опыта, ограничений, работы системы, алгоритмов и внедрения линейного учета. В своем заключении он «предусматривает, что в предстоящий период рампы будут более широко применяться». Затем в Англии широко стали внедрять пандусные измерения: этап 1 включал в себя создание примерно 30 объектов и был завершен к 2008 году. За ним последовал этап 2, и по состоянию на март 2011 года существовало 88 пунктов пандусного учета. на 4500 милях (7242 км) стратегических автомагистралей, эксплуатируемых и обслуживаемых HA.

Нидерланды

Первые счетчики на пандусах в Нидерландах были введены в 1989 году. Измерения на пандусах стали внедряться в Нидерландах более широко после пилотного исследования, проведенного Центром транспортных исследований AVV , в результате которого был сделан вывод, что счетчики на пандусах могут принести небольшую пользу для транспортного потока на шоссе. что приводит к более высокой пропускной способности. Измерители скорости также могут способствовать уменьшению « крысиного бега ». К 2006 году было установлено 50 счетчиков пандуса. Ежегодно это число увеличивается на 4–5.

Германия

Счетчики на рампе были внедрены на автобанах в нескольких регионах Германии, включая регион Рейн-Рур, Мюнхен и Гамбург.

Италия

Счетчики на рампе были внедрены на Tangenziale di Venezia (A57) в качестве временного решения для увеличенного трафика перед принятием окончательного решения (строительство Passante di Mestre ).

Ирландия

В Ирландии есть один съезд со счетчиком, расположенный на J1 на автомагистрали M1 (Ирландия) в северном направлении. Он находится на въезде со стороны Кулок-лейн и используется, когда M1 перегружена из-за портового туннеля M1 и пересечения M1 дальше.

Польша

Первые два счетчика въездов в стране были установлены в 2022 году на двух въездах на скоростную автомагистраль S2 в Варшаве. Это последние съезды перед въездом в Урсыновский туннель как в восточном, так и в западном направлении.

Линейное измерение в другом месте

Япония

В ближайшие несколько лет в Японии будут установлены рампы учета. чтобы сохранить движение транспорта в Японии. Планируется установить счетчики на каждом въезде в систему автомагистралей Японии.

Австралия

Самая крупная сеть счетчиков на рампе в стране находится в Мельбурне (управляется и контролируется через VicRoads ) на Восточной автостраде и, прежде всего, на всем внутригородском маршруте М1, который включает автостраду Монаш , Ситилинк платную дорогу , автостраду Западных ворот и столичная часть (к югу от начала автострады Монаш ) для автострады Принцев . На внутригородском участке автострады Колдер также установлены различные счетчики пандуса . в Брисбене На тихоокеанской автомагистрали и шоссе Брюса (S/Bound Caboolture – Gateway Mwy) также используются счетчики на некоторых въездах, как и на съездах на север Перте в шоссе Квинана между шоссе Роу и Каннинг . На большинстве автомагистралей измерение пандуса активируется, когда датчики указывают на интенсивный трафик, однако на некоторых автомагистралях без датчиков используется активация по времени.

В ходе модернизации M1 2010 года в Мельбурне было установлено 62 рамп-метра, координация которых осуществляется с помощью набора алгоритмов HERO, разработанного Маркосом Папагеоргиу и партнерами из Технического университета Крита . Система построена на платформе STREAMS и использует современную архитектуру ITS. При необходимости все съезды можно соединить, чтобы устранить узкие места на автомагистралях до того, как они возникнут. Результаты испытаний позволили повысить пропускную способность на 9% по сравнению с предыдущей системой измерения скорости с фиксированным временем, среднюю скорость увеличить на 20 км/ч (12 миль в час), а пропускную способность в узких местах можно надежно поддерживать на уровне около 2200 PCE на полосу движения. Система HERO каждые 20 секунд собирает данные в реальном времени с автомагистрали, съездов и магистралей, 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 дороги. Система также управляет соединением магистральной дороги с автострадой, балансирует очереди на съездах и задержки на съездах, а также способна устранять узкие места в 3–4 км (1,8–2,4 мили) ниже по течению от въезда на съезд. Система также дополняется информацией в режиме реального времени о времени поездки до основных пунктов назначения, а также информацией о происшествиях и пробках, отображаемой на специально разработанной полноцветной системе VMS на подходах к въездам на автостраду. Эта информация дает водителям достаточную информацию, чтобы определить, следует ли использовать автостраду во время происшествий и т. д. Система также обеспечивает динамическое закрытие съезда в случае серьезного происшествия.

В 2024 году на развязке Розелле в Сиднее было введено измерение на пандусах, чтобы уменьшить заторы для пользователей Виктория-роуд после длительных задержек и резервных копий через Драммойн и Розелле, а также на мост Анзак. https://www.transport.nsw.gov.au/projects/current-projects/rozelle-interchange .

Новая Зеландия

Линейный учет на соединении с северо-запада на север в Окленде .

В настоящее время в Окленде имеется 91 счетчик съездов на южных, юго-западных, северных и северо-западных автомагистралях, что делает его крупнейшей системой измерения съездов в Южном полушарии . Счетчики на рампе были установлены по всему Окленду после успешных испытаний на Махунга Драйв в 2004 году. перед мостом Мангере .

Данные о трафике, собранные с 25 пунктов учета на перронах в 2007 году (до внедрения счетчиков на перронах) и в 2009 году (после), показывают среднее улучшение продолжительности пробок и скорости движения на 25%, а также увеличение пропускной способности на 8%. Данные также показывают среднее снижение аварий на 22%. Эти данные о производительности и безопасности выражаются в расчетной выгоде в размере 1,6 миллиона долларов США на одну рампу учета в год.

Система управления въездами обеспечивает традиционную координацию между въездами, а также интеграцию в реальном времени с сигналами светофора на прилегающей магистральной сети, позволяя управлять всей дорожной сетью как единой интегрированной сетью. Например, когда происшествия на автомагистрали оказывают негативное воздействие на прилегающие магистральные дороги, может срабатывать автоматическая реакция на сигналы магистрального транспорта для смягчения последствий происшествия и наоборот. Повторяющимися и чрезмерными очередями на въезде и выезде также можно управлять интегрированным способом в режиме реального времени. Такое интегрированное управление возможно в Окленде, поскольку одна и та же адаптивная система SCATS контролирует как магистральные светофоры, так и счетчики въездов на автомагистрали.

Термин «рамповая сигнализация» а не Ramp Metering целенаправленно принято в Новой Зеландии как название, ориентированное на пользователя.

ЮАР

Некоторое время счетчики пандуса были установлены на южном направлении Самранда, южном направлении Старого Йоханнесбурга и на развязках Нью-Роуд, направляющихся на север и юг, на шоссе N1 Бен Шуман . Счетчики на рампе были частью интеллектуальной транспортной системы, запущенной в октябре 2007 года для облегчения транспортного потока между Йоханнесбургом и Преторией .

С начала 2007 года счетчик пандуса также был установлен на съезде на север от Голубой лагуны до шоссе М4 в Дурбане.

Тайвань

На автострадах Тайваня с 1993 года в часы пик используются счетчики пандуса. Камеры контроля дорожного движения установлены для предотвращения проезда на красный свет, но автобусная полоса на развязке Тайбэя от Северной дороги Чунцина до идущей на юг Национальной автомагистрали № 1 в северном районе Датун, Тайбэй, позволяет автобусам и правильно обозначенным машинам экстренной помощи обходить установленный контроль дорожного движения. по рамп-метрам.

Турция

В 2016 году на главной автомагистрали в Стамбуле были установлены два счетчика пандуса . Было отмечено улучшение показателей трафика на 10% и снижение задержек на 20%.

Правоприменение

На некоторых счетчиках на задней стороне сигнала имеется единственный красный свет, который синхронизирован с красным светом сигнала светофора, который водители видят, стоя в очереди. Когда водители, стоящие в очереди, видят красный свет светофора, задний красный свет горит, когда сигнал светофора горит зеленым или желтым светом, задний красный свет выключен. Это позволяет дорожному патрулю обеспечить соблюдение режима освещения, попросив офицера припарковать свой автомобиль или мотоцикл на обочине на небольшом расстоянии от целевого сигнала, следить за красным светом в поисках нарушителей и останавливать их. Кроме того, если на данной рампе есть полоса для совместного использования автомобилей, офицеры с этой точки зрения также могут поймать и остановить тех, кто не пользуется полосой для совместного использования автомобилей, чтобы пропустить очередь мимо счетчика на съезде. На западной автомагистрали I-80 в Окленде, Калифорния , сразу за платной платформой Бэй-Бридж , есть участок с верхними светофорами, которые включаются при высокой интенсивности движения на автостраде, и оборудован камерами, которые фиксируют изображения номерных знаков водителей, проезжающих на красный свет. а потом отправить штраф.

См. Также: Камера на красный свет.

Внешние ссылки

• Университет Миннесоты
• Сигнализация на рампе - Информация о сигнализации на рампе в Окленде
• Счетчики рампы в США
• Управляемые автострады VicRoads — Справочник по сигналам на съездах на автомагистралях