. # 52 (342)
. December 2020
81 Technical Sciences Моделирование плотности транспортных потоков Демина Вера Дмитриевна, студент
Научный руководитель: Ермилина Ольга Викторовна, кандидат технических наук, доцент
Пензенский государственный университет
В
се возрастающая интенсивность транспортных потоков в городах, делает актуальным применение математических методов,
позволяющих осуществлять их автоматическое управление на основе использования методов современной теории управ-
ления. Это позволяет обоснованно давать рекомендации по управлению автомобильными потоками с целью предотвращения ава-
рийных ситуаций и снижения вероятности возникновения транспортных заторов.
Система управления транспортными потоками является классическим примером сложной системы с присущими ей свой-
ствами: наличием цели управления; большими размерами по числу выполняемых функций; сложным, вероятностным и динами-
ческим поведением; необходимостью высокой автоматизации управления.
Целью данной работы является построение модели плотностей транспортных потоков. Для этого по экспериментальным
данным была проведена регистрация плотности транспортных потоков на двух разных перекрестках. На рис. 1 по оси абсцисс от-
кладывается число транспортных средств, проехавших мимо наблюдателя в течении 5 секунд, по оси ординат — дискретное время
с шагом дискретизации также 5 секунд.
а)
б)
Рис. 1.
Плотности транспортных потоков Оценка математического ожидания транспортных потоков рассчитывается по формуле (1)
0
1
( )
T m x t dt T =
∫
. (1)
Соответственно оценки математических ожиданий для потоков равны: для первого потока m = 1,78 машин, для второго потока
m = 2,172 машин.
Оценка дисперсии
[
]
2
2
0
1
( )
T x t m dt T σ =
−
∫
Соответственно равны: для первого потока
σ = 1,7588
σ =4,52, а для второго потока
σ = 1,7588.
Оценка корреляционной функции определяется по формуле:
0
0
0
1
( )
( ) (
)
T xx R x t x t dt T τ =
+ τ
∫
,
где
0
( )
( )
x t x t m =
−
— центрированный случайный сигнал.
На рисунках 2 показаны рассчитанные по временным трендам автокорреляционные функции.