Расчёт точен настолько, насколько полны исходные данные
Нормативный расчёт перекрёстка опирается на величины, которые на практике известны приближённо. Поток насыщения по полосе берётся по базовому значению с поправочными коэффициентами, а для левого поворота, пропускающего встречный поток, коэффициент зависит от интенсивности встречного направления, числа приемлемых интервалов в нём и того, сколько ТС успевает покинуть перекрёсток в промежуточном такте. Интенсивности по направлениям получены обследованием в конкретный день или пересчитаны из матрицы корреспонденций. Каждое допущение по отдельности разумно, но их сумма определяет цикл, длительности основных тактов и, в итоге, задержку.
Методики расчёта тоже несут свои допущения. Формула оптимального цикла Вебстера выведена в 1958 году по наблюдениям и моделированию потока того времени, модели задержки HCM откалиброваны на усреднённых условиях. Они хорошо описывают типовой подход с однородным потоком и плохо — то, что встречается на реальных городских узлах: автобус, остановившийся в заездном кармане перед стоп-линией, поток на просачивание, пешеходов, уступающих дорогу, трамвай в общем потоке, искусственную неровность на подходе.
Что показывает микромодель
Микромодель воспроизводит тот же узел в динамике: каждое ТС движется по модели следования за лидером, подчиняется сигналам светофора, выбирает полосу и уступает дорогу по правилам приоритета.
- Неоднородный поток. Легковые автомобили, грузовые ТС с собственной динамикой разгона, автобусы с остановкой в заездном кармане остановочного пункта, трамваи и пешеходы движутся в одной модели и влияют друг на друга.
- Левый поворот на просачивание. ТС принимает решение о проезде по интервалу во встречном потоке, поэтому фактическая пропускная способность поворота получается из модели, а не из поправочного коэффициента.
- Покидание перекрёстка в промежуточном такте. ТС, въехавшие на разрешающий сигнал, завершают манёвр после его окончания, и видно, хватает ли промежуточного такта.
- Осторожные пешеходы. Пешеход выходит на переход, только убедившись, что приближающееся ТС его пропустит, а на нерегулируемом переходе ТС уступают ему дорогу.
- Искусственные неровности из модели сети ограничивают скорость на своём участке.
- Детекторы транспорта и вызывные пешеходные табло. При транспортно-зависимом управлении модель воспроизводит вызовы, продления, удержание фазы и пропуск невызванных фаз, а протокол работы контроллера показывает смену фаз с причиной окончания каждой.
Встроено в проект и не требует отдельной подготовки
Микромодель строится по той же точной модели УДС (HD Map), по которой выполнен нормативный расчёт: геометрия полос, стоп-линии, конфликтные точки, детекторы, сигнальные группы и программа регулирования уже есть в проекте. Отдельная сборка сети в симуляторе, перенос программы регулирования и калибровка модели под узел не нужны. После правки режима вы запускаете модель заново и сразу видите результат.
Работа идёт в браузере. Коллега или ваш заказчик открывает проект по ссылке и запускает ту же модель на тех же данных, без установки программ и без учётной записи.
Что можно сделать за несколько минут
- Окрасить ТС по задержке, скорости или причине остановки. Окраска по задержке использует ту же шкалу уровня обслуживания A–F, что и расчёт, поэтому проблемный подход виден сразу. По причине остановки отличаются ожидание разрешающего сигнала, очередь, уступание дороги и стоянка на остановочном пункте.
- Отладить программу транспортно-зависимого управления. Вызовы с детекторов и пешеходных табло подаются вручную, в том числе без транспортного потока, как на испытательном стенде: вы проверяете логику вызова и продления до выезда на объект.
- Измерить поток насыщения. В режиме предельной нагрузки все направления насыщаются, и модель измеряет поток насыщения каждой стоп-линии для сравнения с расчётным значением и уточнения коэффициентов.
- Прогнать час работы узла. Модельное время ускоряется до 20 раз, поэтому часовой прогон занимает несколько минут и даёт устойчивые оценки.
По каждой стоп-линии модель выдаёт число проехавших ТС, измеренный поток насыщения, задержку, число остановок, показатель прогрессии, уровень обслуживания, использование основного такта, среднюю и максимальную очередь, с разбивкой по категориям участников движения. Если по аналитическому расчёту подход перегружен, а в модели задержка невелика, подход отмечается: расчётная интенсивность не достигает стоп-линии.
Результат аналитического расчёта на карте: очередь на каждой полосе, цвет — уровень обслуживания. Микромодель проверяет его на том же узле.
Итог
Нормативный расчёт отвечает на вопрос, соответствует ли режим требованиям. Микромодель отвечает на вопрос, как он будет работать на этом узле с его автобусами, поворотами на просачивание и пешеходами. В Вебстере вы получаете оба ответа в одном проекте, и расхождение между ними само по себе становится обоснованием решения.