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用一个小预算在一个小镇中消除交通拥堵：该项目6个月的结果



老式的苏联红绿灯有两种模式：有效和无效。它的第一个优化是将夜间和白天模式添加到中继中。第二个是相同的：添加早晨，傍晚和下午，但灯开关计时器的延迟有所不同。然后一切。接下来，我们需要传感器和外部信息流，甚至需要一个连接的网络。

在道路上使用普通感应环或红外传感器可以完成的最简单示例是，不将交通灯切换到目前没有人的方向。在“穿过城市的主要干线和许多次要道路”方案中，这非常方便。

但是我们走得更远：在新莫斯科斯克市（12万居民），我们将摄像头放在了交通信号灯处，更换了所有控制器并将其全部连接到一个网络中。这座城市的预算很小，因此到目前为止，规则是启发式的，没有任何数据挖掘和机器学习之类的空间，交通信号灯也没有那么多（因为即使装上21个摄像头已经很昂贵了），但是我们能够取得非常具体的结果。

使用我们的“智能交通信号灯”的十字路口和附近常规十字路口的速度有所提高。我们学习了如何确定早上将汽车的优先次序分配给大型工厂，计数和处理过境货车，甚至挥动救护车的GLONASS传感器，以消除前方可能出现的交通堵塞。


运动控制平台界面。



您如何处理交通拥堵？


对于运输崩溃可以采取的三种基本方法：

  1. 扩建道路和建设新的基础设施是最昂贵的方法。
  2. : – , — 25–35 % .
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我想立即引起注意的事实是，连接到交通协调网络上的“智能交通信号灯”不仅可以解决“减少交通拥堵”的任务，而且可以解决更具体的任务。例如，以我们的新莫斯科斯克为例，一项重要任务是使每个人都准时到达工厂。当优化导致该特定流通过时，我们可以创建条件。同样，在对救护车进行优先级排序的实验中，很明显平均流量会降低，但是急诊患者的汽车（以及紧挨着它的所有事物，因为我们使用的是四分之一大小的集群）会快八到九分钟。

在一个小城市中可能会有什么问题？


运输崩溃不仅对于特大城市来说是特有的，对于小城市来说也是如此。我们的许多城市都是根据60年代的原则进行重建和重新设计的。道路基础设施根本没有为2010年代的潮流做好准备。当然，城市越小，您经常遇到的交通拥堵就越少，但是如果您可以赢得10-15％的旅行时间（这是一个实际的例子）-那么为什么不呢？这将使我们不再扩展在物理上仍然无法扩展的道路，这将使我们获得很多好处。

在我们的案例中，城市位于M4和M5之间，并且在城市内部和道路上都会发生坍塌。出发有足够的带宽，但是在那里发生事故。在城市内部，交通和高峰时间会造成问题。

当然，您可以派出更多的警卫（实际上由他们做出“智能交通信号灯”可以做出的决定），但这不是外交部的趋势，在经济上根本不可行。在这里，我们发现自己处于一个惊人的境地，一个预算少的小城市可以解决部分问题。在大都市中，ASUDD需要一个广泛的受管理对象网络，与总的过载相比，与非最优的流量控制相比，这种问题更有可能来自总过载。但是在拥有200-300,000居民的城市中，主要道路很容易实现自动化。而且很便宜。当然，起决定性作用的是什么。我要另外指出，起初，政府非常担心需要新的专家来管理和维护ASUDD：这是一名计划外的“额外”员工。然而，通过集成到城市的知识平台中来最大程度地自动化决策支持，我们只需要培训一名现有员工。

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最重要的是，每个交通信号灯对象都有一个控制器，并且可能具有某种传感器，在我们的情况下通常是摄像机。借助专用软件，便携式摄像机可以识别车辆牌照并确定密度和平均流量。收集到的数据将传输到控制器，由控制器决定减少或延长绿色交通信号灯的持续时间。在五分钟间隔内累积的进一步统计信息将传输到中心点进行处理。在分析统计数据之后，系统会自动决定是否在交通信号灯处包括必要的协调程序。因此，自动模式可让您有效控制流量，从而提高“绿浪”的质量。同时，仍然可以手动控制交通信号灯，以便紧急车辆和特殊服务（“绿色街道”）优先行驶。





您可以使用不同类型的传感器：车道中的光缆，感应环路，用于车辆的激光传感器（类似于速度测量仪器），不同的流量传感器（类似于具有截断接口的非常简化的半盲相机）等等。但是，我们使用了具有足够分辨率的相机来自动识别车牌，并且我们计划确定车辆的类型（乘客，公共汽车，货运，难以理解的）。

由于预算有限，我们已经确定了对交通影响最大的那些路口（路口处的管制集群称为“交通灯对象”）。事实证明，这一比例约为30％，主要是在穿过城市的道路上（过境交通通过该道路）。然后，我们将设备布置为对流量产生最大影响的方式，因为摄像机不会被卡在任何地方，并且根据两个交叉点的数据，可以恢复它们之间的“盲”交叉点的状态。



结果，确定了项目第一部分所需的最少设备。例如，这是他们使用的：

Crossing Str。劳动力储备-圣 库比雪夫（地址：库比雪夫街15a）

号p / p



设备名称



数量



1个



摄录机（类型1）



3



2



摄录机（类型2）



1个



3



镜片



1个



4



控制柜（2型）



1个



5



开关（类型1）



1个



6



PoE扩展器



1个



7



防雷保护



8



8



泛光灯



1个



9



电源（类型1）



1个



10



电源（2型）



1个



十一



光学收发器（类型1）



1个



12



光学收发器（类型2）



1个



十三



安装套件



1个


特定型号的示例：控制器，摄像机，变焦远摄镜头，其他摄像机（类型2）。

ASUDD软件有什么作用？


通过摄像头，我们可以看到运输的存在，测量流速，确定每个带材的拥堵情况。基于此，您可以决定如何切换交通信号灯。

每个交通信号灯在控制器上都有一个故障安全程序，用于自主运行，但是在我们的实现中，主控制通过中央节点-交通协调服务器。也就是说，所有数据都流入一个模型，然后根据它们来决定如何以及如何进行监管。

在这里的某个地方，我可以说一些有关正在收集的大数据，有关神经网络等信息的信息，但我记得，预算受到严格限制。因此，我们使用了道路服务员工的内置神经网络。他们坐下来进行统计，在纸上仔细地尝试了不同的监管制度，然后-在实践中，得出了关于如何做以及如何做的某些结论。结果是针对不同情况的一组24种启发式方法。



实际上，前两个月是经过计算（或直观选择）的，并确定了每种情况下交通信号灯阶段的最佳持续时间：早晨有雾，周末有雨，星期一晚上天气良好等等。我们发现不带检测器的交通信号灯的主要阶段每天更换四次。


您可以查看统计信息。

这样的系统还能带来什么其他好处？


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  7. 计算了车辆的工人。对于公共交通组织（如公交路线或火车站）的统计，了解有多少人在城市外工作很重要。相同的数字识别以及“每周离开四至五次，并在8-14小时后返回”规则使人们可以了解细节和方向。

所有系统数据都已累加，总有一天有可能使用更复杂的方法进行处理。现在，例如，人们对城市中的轮班交通进行了估算，以进行优化以及估算所需的公交车数量和频率，但是仍然可以不断地自动进行。另外，这些数据对于在需要时规划城市和区域内道路的扩展非常有用。

实验


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这是新闻稿。如果您想将此事告诉您所在城市的一位交通专家，请直接将链接拖放到Habr，并立即发送至我的邮件VBabiy@technoserv.com，您可以发送有关系统，预算和截止日期的问题。

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