Comparative Analysis of the Efficiency of Fixed and Adaptive Green Waves Considering Their Impact on Secondary Roads

Abstract

Детально висвітлено результати комплексного дослідження ефективності впровадження координованого регулювання транспортних потоків за принципом «зеленої хвилі», виконаного методом мікроскопічного імітаційного моделювання в середовищі SUMO на прикладі коридору проспекту Науки (м. Харків) в умовах поступового зростання інтенсивності руху. Мета роботи — всебічно оцінити, наскільки доцільним є застосування синхронізованих циклограм на міських перехрестях з огляду не лише на показники головної магістралі, а й на зміни транспортних характеристик другорядних підходів, що традиційно залишаються поза увагою більшості досліджень. Для цього побудовано та відкалібровано реалістичну модель транспортної мережі на основі матриці кореспонденцій, сформованої рівновірогідним методом і уточненої процедурою TFlowFuzzy із залученням даних відеоспостережень з квадрокоптера. Серія з десяти послідовних експериментів з підвищенням навантаження на 10 % у кожному сценарії охоплювала чинні фіксовані циклограми, синхронізацію «зеленої хвилі» та адаптивну систему керування. Отримані результати підтвердили гіпотезу, що «зелена хвиля» та адаптивне регулювання істотно скорочують середню довжину черги й час простою на головній дорозі, проте водночас спричиняють зростання тих самих показників на другорядних підходах, що в окремих випадках нівелює загальний позитивний ефект. З урахуванням виявленого дисбалансу рекомендовано використовувати комбіновані схеми, у яких адаптивна або фіксована «зелена хвиля» інтегрується з багатокритеріальною оптимізацією параметрів світлофорних фаз, що дозволяє мінімізувати сумарні затримки в мережі та запобігти критичному погіршенню сервісного рівня на другорядних дорогах за високих навантажень. Практичну цінність роботи становить чітко сформульована межа застосовності «зеленої хвилі» залежно від співвідношення інтенсивностей головних і другорядних потоків, а також пропозиції щодо інтеграції адаптивних алгоритмів керування в умовах складної топології великих міст, що є підґрунтям для подальшого розвитку багатокритеріальних моделей оптимізації та створення збалансованіших стратегій управління дорожнім рухом.