Красная волна: 74.ru разбирается в работе челябинских светофоров

Читатель 74.ru Владимир Иванов прислал в нашу редакцию видео, в котором проиллюстрировал известную челябинскую проблему – редкость зеленых волн. В ролике видно, что нередко при старте на зеленый уже на следующем светофоре водители упираются в запрещающий сигнал, а на иных участках справедливо говорить о «красной волне», когда стоять приходится буквально на каждом светофоре. Чтобы разобраться в принципах работы челябинских светофоров, мы обратились к специалистам СМЭУ ГАИ, которое отвечает за настройку светофоров, и провели собственное исследование.

Асинхронные светофоры

Чтобы получить зеленую волну, светофоры должны работать с единым периодом (временным циклом), тогда как в Челябинске соседние объекты нередко «светят» вразнобой. Взять Свердловский проспект: периоды работы светофоров на пересечениях с Воровского, Либкнехта, Сони Кривой и пр. Ленина – 94, 84, 89 и 100 секунд соответственно. А вот дальше начинается отрезок, где цикл работы светофоров составляет 100 секунд.

Для чего такое разнообразие? В СМЭУ ГАИ пояснили: цикл светофора выбирается в зависимости от нагруженности перекрестка, и, если она невысокая, цикл делается меньше, чтобы сократить время ожидания разрешающего сигнала светофора. Правда, это исключает создание зеленых волн.

Правильно ли говорить, что в Челябинске каждый светофор работает индивидуально, вне связки с остальными объектами? На самом деле нет.

– В нашем городе, одном из немногих, все светофорные объекты подключены к автоматизированной системе управления дорожным движением, что позволяет контролировать их работу и своевременно принимать необходимые меры, – пояснили в СМЭУ ГАИ.

Например, организовать «зеленую улицу» для сопровождения спецколонн или проведения массовых мероприятий, либо оперативно изменить режим работы светофора в зависимости от обстановки на перекрестке.

По данным специалистов, зеленые волны есть, но не везде. В Челябинске нет «сквозных» зеленых волн, которые позволяли бы пересечь город без остановок. Причина – в пересечениях с другими крупными магистралями, где идет сопоставимый по интенсивности поток. Здесь используется другой принцип: формируются пачки транспорта, которые пропускаются поочередно.

Обеспечить зеленые волны на всех возможных маршрутах одновременно невозможно. Более того, идеальная зеленая волна вдоль одной крупной магистрали может негативно отразиться на пропускной способности перекрестков в поперечном направлении, и это уже вопрос приоритетов: отдать ли первенство какой-то конкретной улице (проспекту) или добиваться равноправия.

Зеленые волны эффективны при сравнительно невысокой интенсивности движения. Если же у перекрестка накапливается хвост автомобилей, в приоритете оказывается максимизация его пропускной способности, что порой требует отклонения от правила зеленой волны.

Зеленая волна, где она есть, настраивается под скорость 55-60 км/час.

Субъективный опыт (в том числе инициатора темы) показывает, что даже на крупных магистралях города есть потенциал по «озеленению» транспортных волн. В Челябинске довольно распространена ситуация: трогаешься на зеленый и тут же упираешься в красный. Пример – улица Красная на участке от Труда до пр. Ленина (перекрестки с Карла Марка и Коммуны). На проспекте Победы есть участки, где поток дробится пешеходными светофорами, хотя их-то можно настраивать в свободном режиме. В режиме зеленой волны невозможно проехать весь Свердловский проспект – центральную магистраль города.

Признают это и в СМЭУ ГАИ:

– Оптимизировав работу светофоров в режиме зеленой волны для различных скоростей движения, в разное время суток в зависимости от дня недели можно значительно улучшить транспортную обстановку в городе, уменьшить заторовую и предзаторовую напряженности, сделать более комфортным движение всех видов транспорта. Это требует значительно меньших затрат, чем постройка новых дорог и расширение существующих.

Радикальным решением проблемы является внедрение систем с обратной связью. Несколько лет назад в Челябинске анонсировали систему интеллектуального управления транспортными потоками, которую журналисты прозвали «Умный город». В интервью нашему сайту заместитель главы Челябинска по транспорту и дорожному хозяйству Владимир Алейников отмечал, что автоматическое управление потоками может увеличить пропускную способность примерно на 15%, но полноценные системы типа «умный город» крайне дороги.

Сейчас светофоры хоть и включены в единую сеть, однако требуют тонкой настройки, например, в зависимости от времени суток. «Умные» светофоры реагируют на актуальную обстановку, учитывая не только нагруженность магистралей, но и метеорологические условия. Применяя сложные математические модели, они минимизируют время проезда контрольных участков.

– В Челябинске внедрение интеллектуальной системы управления потоками ведется с 2011 года, – рассказали в СМЭУ ГАИ. – Частично смонтированы видеодетекторы, волоконно-оптические линии связи, программное обеспечение. Многие элементы пока только разработаны: метеостанции, подсистема управления содержанием дорог и другие элементы интеллектуальной транспортной системы. В настоящее время, в связи с отсутствием финансирования, работы не проводятся и не планируются.

Нынешние «жесткие» алгоритмы светофоров, даже включенных в единую сеть, не позволяют оптимизировать их под все возможные ситуации. Скажем, алгоритм, обеспечивающий зеленую волну в сухой день, приведет к заторам во время гололеда.

Можно усложнять алгоритмы в зависимости от времени суток, дней недели и так далее, но в конечном итоге система без обратной связи не обеспечит оптимальных алгоритмов всегда и везде. Она будет компромиссна и «равнодушна» к изменению значимых параметров.

В любом случае, тонкая настройка светофоров в Челябинске ведется постоянно.

И напоследок: задача это весьма нетривиальна. Стоя на конкретном перекрестке, всегда хочется открутить фазу зеленого до максимума. Однако небольшие изменения на одном перекрестке могут привести к проблемам за несколько километров от него, поэтому очевидные решения не всегда правильные.