Аналитическая модель задержек пешеходов для алгоритма светофорного регулирования с кнопкой вызова пешехода

Рассматривается проблема построения строгой аналитической модели для оценки задержек пешеходов на регулируемом перекрестке в случае, когда движение пешеходов на этом перекрестке управляется с помощью «умного» алгоритма, работающего по принципу: если «не была нажата кнопка вызова пешехода», пропустить зарезервированный схемой регулирования интервал обслуживания пешеходов и передавать неиспользованное время конфликтующим участникам движения (тем самым сохраняя длительность цикла регулирования), в противном случае активировать зарезервированный интервал и обслужить пешеходов. В предположении пуассоновского потока прибытий, на базе аппарата теории вероятностей выполняется строгое построение соответствующей модели и ее сравнение с существующим наиболее известным и используемым аналогом. С помощью вычислительного эксперимента показывается, что предложенная модель намного более точная и корректная, чем этот аналог. В завершение выполняется первичный анализ модели с результатами, позволяющими оценивать целесообразность введения такого алгоритма управления с точки зрения значительности роста индивидуальных задержек пешеходов. 

1. United Nations Economic Commission for Europe. A Handbook on Sustainable Urban Mobility and Spatial Planning: Promoting Active Mobility. UN, 2020. 234 p. https://doi.org/10.18356/8d742f54-en

2. Inose H., Hamada T. Road Traffic Control. University of Tokyo Press, 1975. 331 p.

3. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. Traffic Signal Control Strategies for Pedestrians and Bicyclists. Washington, DC: The National Academies Press, 2022. https://doi.org/10.17226/26491

4. Buslenko N. P. Modeling of Complex Systems. Moscow, Nauka Publ., 1978. 400 p. (in Russian).

5. Sovetov B. Ya., Yakovlev S. A. System Modeling. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 2007. 343 p. (in Russian).

6. Kharin Yu. S., Malyugin V. I., Kirlitsa V. P., Lobach V. I. Fundamentals of Simulation and Statistical Modeling. Minsk, Dizain PRO Publ., 1997. 288 p. (in Russian).

7. Akçelik R., Besley M. Microsimulation and analytical methods for modelling urban traffic. Paper presented at the Conference on Advance Modeling Techniques and Quality of Service in Highway Capacity Analysis, Truckee, California, USA, July 2001. 19 р.

8. Gavric S., Sarazhinsky D., Stevanovic A., Dobrota N. Development and evaluation of non-traditional pedestrian timing treatments for coordinated signalized intersections. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, vol. 2677, iss. 1, pp. 460-474. https://doi.org/10.1177/03611981221099913

9. Feng-Bor Lin. A simulation analysis of pedestrian actuated traffic signal control system. Transportation Research, 1978, vol. 12, iss. 1, pp. 21-28. https://doi.org/10.1016/0041-1647(78)90103-x

10. Gavric S., Erdagi I. G., Stevanovic A. Environmental Assessment of Incorrect Automated Pedestrian Detection and Common Pedestrian Timing Treatments at Signalized Intersections. Sustainability, 2024, vol. 16, no. 11, art. ID 4487. https://doi.org/10.3390/su16114487

11. COLOMBO Deliverable 2.2: Policy Definition and dynamic Policy Selection Algorithms, 2014. Available at: https://elib.dlr.de/96128/1/COLOMBO_D2.2_PolicySelectionDefinition_v1.9.pdf (accessed 5 August 2024).

12. Traffic Signs Manual: Chapter 9. Traffic Signals. Spain, Department Transport, Tourism and Sport, 2019. Available at: https://assets.gov.ie/34735/fb85c77684d045b495b70335d8d3cf20.pdf (accessed 5 August 2024).

13. Rouphail N., Tarko A., Li J. Traffic flow at signalized intersections, 1997. Available at: https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/operations/tft/chap9.pdf (accessed 5 August 2024).

14. Daley D. J., Vere-Jones D. An Introduction to the Theory of Point Processes. Vol. 2. General Theory and Structure. Springer, New York, 2008. https://doi.org/10.1007/978-0-387-49835-5

15. Wang X., Tian Z. Z., Ohene F., Koonce P. J. V. Pedestrian Delay Models at Signalized Intersections Considering Signal Phasing and Pedestrian Treatment Alternatives. Presented at 88th Annual Meeting of the Transportation Research Board. Washington, D. C., 2009. Available at: https://trid.trb.org/view.aspx?id=881786