Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Кустенко, Александр Александрович.
Математическое моделирование синхронизации трамвайного движения со светофорным регулированием = Mathematical modeling of tram movement synchronization with traffic signal control / А. А. Кустенко, Д. В. Капский, О. Н. Ларин // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета. – 2025. – № 3. – С. 76-85. - Журнала нет в фонде библиотеки.

Целью данного исследования является разработка математической модели расчета времени прибытия трамвая к светофорным объектам (СФО) с учетом случайных отклонений и создание алгоритма оптимизации времени отправления для минимизации задержек на всем маршруте движения. Основная задача состоит в устранении излишних простоев трамвая у СФО путем оптимизации сдвигов светофорных фаз и определении оптимального времени отправления трамвая от СФО. В статье представлена математическая модель прогнозирования времени прибытия трамваев к СФО с учетом стохастических факторов дорожного движения (ДД). Разработана аналитическая модель расчета коэффициента синхронизации светофорных фаз, позволяющая определить вероятность задержки трамвая на регулируемых перекрестках. Предложен алгоритм определения оптимального времени отправления трамвая от начального СФО для минимизации общих задержек на маршруте. Модель учитывает влияние случайных отклонений времени движения, представленных нормальным распределением, и позволяет рассчитать ожидаемые задержки с учетом вероятностных характеристик. Исследование основано на применении методов дискретной оптимизации и теории циклических функций. Практическое применение метода обеспечивает сокращение времени поездки на 10-20%, снижение энергопотребления на 5-12% и повышение регулярности движения трамваев на 15-20%. Разработанная модель может быть интегрирована в существующие системы управления городским транспортом и адаптирована для других видов транспорта.
The purpose of this study is to develop an analytical model for calculating tram arrival time at traffic signal objects considering random deviations and to create an algorithm for optimizing departure time to minimize delays throughout the entire route. The main objective is to eliminate excessive tram idle time at traffic signal objects by optimizing traffic signal phase shifts and determining optimal tram departure time from traffic signal objects. The paper presents a mathematical model for predicting tram arrival time at traffic signal objects considering stochastic traffic flow factors. An analytical model for calculating the traffic signal phase synchronization coefficient has been developed, allowing determination of tram delay probability at regulated intersections. An algorithm for determining optimal tram departure time from the initial traffic signal object to minimize total route delays is proposed. The model accounts for the influence of random travel time deviations represented by normal distribution and enables calculation of expected delays considering probabilistic characteristics. The research is based on the application of discrete optimization methods, cyclic function theory, and modular arithmetic. Practical application of the method provides travel time reduction of 10-20%, energy consumption decrease of 5-12%, and tram movement regularity improvement of 15-20%. The developed model can be integrated into existing urban transport management systems and adapted for other transport modes.

656.05

общий = БД Труды научных работников БНТУ : 2025г.
труды сотрудников БНТУ = Автотракторный факультет : кафедра "Транспортные системы и технологии"
труды сотрудников БНТУ = Научно-исследовательский политехнический институт (НИПИ) : НИЦ дорожного движения
труды сотрудников БНТУ = Перевозки. Безопасность дорожного движения. Логистика (труды)
труды сотрудников БНТУ = Совместные публикации (труды) : Российская Федерация : Российский университет транспорта
общий = МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
общий = СИНХРОНИЗАЦИЯ
общий = ТРАМВАИ
общий = СВЕТОФОРЫ
общий = РЕГУЛИРОВАНИЕ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
общий = ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ