Программа для ЭВМ CTfind traffic

Описание

CTfind Traffic предназначен для фиксации, мониторинга и координации транспортного потока. Реализует: мониторинг транспортных потоков, сбора, накопления и обработки статистической информации о функционировании технических средств, работе диспетчерского и технического персонала; оперативное диспетчерское управление движением транспорта при возникновении дорожных инцидентов, сложной транспортной обстановки, сложных погодных условиях и прочих внештатных ситуациях; перераспределение транспортных потоков в случае возникновения инцидентов; обеспечение приоритетного движения общественного транспорта; управление дорожным движением при запланированных особых событиях (оперативный пропуск спецтранспорта, обеспечение массовых общественных, спортивных мероприятий и т. п.); координацию функционирования улично-дорожной сети городов с автомобильными магистралями; контроль за состоянием периферийных технических средств управления.

1. Назначение программы

1.1 Программа CTfind traffic 643.76937347.62.00002-01 предназначена для фиксации, мониторинга и координации транспортного потока. Программа предназначена для реализации:

• мониторинга транспортных потоков, сбора, накопления и обработки статистической информации о функционировании технических средств, работе диспетчерского и технического персонала;
• оперативного диспетчерского управления движением транспорта при возникновении дорожных инцидентов, сложной транспортной обстановки, сложных погодных условиях и прочих внештатных ситуациях;
• перераспределения транспортных потоков в случае возникновения инцидентов;
• обеспечения приоритетного движения общественного транспорта;
• управления дорожным движением при запланированных особых событиях (оперативный пропуск спецтранспорта, обеспечение массовых общественных, спортивных мероприятий и т. п.);
• координации функционирования улично-дорожной сети городов с автомобильными магистралями;
• контроля за состоянием периферийных технических средств управления.

2. Условия применения

2.1 Минимальный состав аппаратных и программных средств

Тип реализующей ЭВМ — IBM PC совместимый компьютер, процессор: 4*2,5 ГГц, ОЗУ: 4 ГБ, HDD: 100 ГБ. Операционная система — Windows (версия не ниже 7.0), Windows Server (не ниже 2016), Linux (Debian or Ubuntu).

2.2 Требования к персоналу (пользователю)

Конечный пользователь программы (оператор) должен обладать практическими навыками работы с пользовательским интерфейсом ПО, указанного в п. 2.1.

3. Описание задачи

3.1 Объектом автоматизации являются контроллеры, предназначенные для управления сигналами светофоров на перекрестках и пешеходных переходах.

Для решения задачи автоматизированной системы управления дорожным движением определены следующие этапы:

• сбор и хранение информации о ТП;
• управление светофорными объектами;
• управление участками УДС;
• внесение в БД данных об ТП;
• внесение и хранение в БД информации об АПП светофорного объекта.

Структура программного комплекса является модульной и состоит из:

• серверного модуля;
• модуля диспетчера;
• внешнего программного обеспечения, позволяющего производить расчеты режимов работы и строить математические модели с возможностью интеграции полученных данных в серверный модуль комплекса.

Внешнее программное обеспечение

Набор приложений для автоматизированного расчета и оптимизации режимов регулирования, имитационного моделирования и других средств, обеспечивающих эффективную работу инженера-технолога.

Функционал внешнего программного обеспечения:

• оптимизация таких целевых опций, как интенсивность движения, продолжительность задержек, число остановок, а также токсичные выбросы и расход топлива;
• оптимизация длительности цикла, длительности фаз и временных сдвигов между светофорными объектами на основе критерия, учитывающего время задержки, число остановок, выбросы, расход топлива;
• способность учитывать полосы для общественного транспорта, «узкие места», ограничения по пропускной способности, определяемые пользователем, степень насыщения по направлениям движения при использовании полностью адаптивной схемы управления;
• проектирование любых схем светофорного регулирования – жестких, гибких, локальных, сетевых;
• формирование математической модели на основе данных о характеристиках транспортных потоков для определения параметров светофорного регулирования;
• создание детальной микромодели для фрагмента улично-дорожной сети города, включающего двадцать три светофорных объекта. Расчет базовых параметров светофорного регулирования и программ координации для двадцати трех светофорных объектов;
• моделирование улично-дорожной сети:
• подготовка базы для моделирования;
• разработка модели улично-дорожной сети;
• калибровка модели улично-дорожной сети;
• оценка эффективности режимов светофорного регулирования по результатам моделирования;
• экспорт полученных данных в серверный модуль программного комплекса.

Серверный модуль

Серверный модуль обеспечивает функционирование программы в целом или ее значимых частей. Это программное обеспечение выполнено на серверах, работает в непрерывном режиме и имеет средства резервирования для обеспечения отказоустойчивой работы.

Подсистемы серверного модуля:

• Подсистема сбора данных

Подсистема сбора данных получает текущую информацию в режиме реального времени о дорожной ситуации по следующим критериям:

• интенсивность потока;
• плотность потока;
• скорость потока;
• продолжительность задержек;
• в разрезе направления движения, каждой полосы движения выбранного направления.
• Подсистема хранения данных

Модуль хранения данных подсистемы сбора данных — должен обеспечивать функции приема данных и сохранение полученной информации в центральную БД, а также контролировать состояние данных устройств сбора данных и предоставлять интерфейс для получения их статусов из других модулей системы;

• Модуль хранения сезонных показателей;
• Модуль хранения импортируемых данных;
• Системный журнал;
• БД пользователей;
• БД информации об оборудовании;
• БД объектов управления;
• Подсистема выбора режимов работы светофорных объектов

Подсистема выбора режимов работы светофорных объектов осуществляет сопоставление полученных, текущих данных с импортированными режимами работы для:

• оптимизации длительности разрешающих сигналов;
• оптимизации длительности цикла и количества фаз регулирования;
• оптимизации пофазного движения транспорта и пешеходов;
• оптимизации безопасной смены фаз в цикле регулирования;
• оптимизации количества программ светофорного регулирования;
• последующего дистанционного регулирования светофорных объектов через контроллер.

Диспетчерский модуль

Программное обеспечение, которое включается или выключается при необходимости, от его бесперебойной работы не зависит функционирование системы в целом. Это ПО запускается на рабочих станциях локальной вычислительной сети управляющего центра, а также на переносных компьютерах службы эксплуатации.

Подсистема оперативного управления

ПО АРМ оператора предназначено для построения рабочих мест как операторов программы, так и специалистов служб, работа которых связана с взаимодействием с периферийным оборудованием. При этом функциональность рабочих мест определяется как набором установленных программ-расширений, так и правами доступа конкретного пользователя к функциям системы. В общем случае этот программный модуль осуществляет:

• сеансовую авторизацию пользователя на сервере;
• взаимодействие с одним или несколькими коммуникационными серверами через сетевые соединения TCP/IP для получения данных о текущем состоянии интересующих периферийных объектов и передачи управляющих воздействий;

Подсистема должна содержать редактор планов координации (управления).

Структура и организация данных

Все данные программы хранятся в структурированном виде под управлением реляционной СУБД (СУБД POSTGRESQL). Все хранилища поддерживают возможность хранения истории изменения документов с версиями.

Хранилище системного журнала

Хранилище системного журнала наполняется подсистемой сбора информации о транспортных потоках и системных событиях в автоматическом режиме по мере их поступления.

В хранилище регистрируются следующие системные события, не связанные с конкретным пользователем или устройством:

• начало работы программы;
• завершение работы программы;
• старт – остановка сервиса;
• дополнительная информация, зависящая от типа события.

В хранилище регистрируются:

• события подключения-отключения оборудования к системе;
• события подключения-отключения пользователей к системе;

В хранилище сохраняются:

• протокол отправленных пользователями команд и ответной реакции системы;
• сообщения, посылаемые периферийными устройствами по собственной инициативе (телесигнализация).

Хранилище пользователей

Хранилище содержит учетную информацию о пользователях системы:

• уникальный идентификатор пользователя в системе;
• имя (псевдоним) пользователя в системе;
• личные данные пользователя (имя, фамилия, отчество, год рождения и т. д.);
• служебные данные (подразделение, должность, табельный номер и т. п.).

Хранилище информации об оборудовании

Хранилище содержит учетную информацию о периферийном оборудовании:

• Дорожные контроллеры (ДК):
• Тип, модель;
• Серийный номер;
• Дата изготовления и ввода в эксплуатацию;
• Производитель;
• Тип соединения (канал связи);
• Максимальное количество планов координации;
• Реализуемый тип управления;
• Светофоры:
• Тип;
• Номер;
• Детекторы транспорта:
• Адрес детектора;
• Расположение детектора (ГЛОНАСС/GPS координаты);
• Тип;
• Тип соединения (канал связи);
• Принадлежность дороге (с описанием количества детектируемых полос движения).

Хранилище обеспечивает возможность описания иного периферийного оборудования, включая:

• управляемые дорожные знаки, табло;
• несущие конструкции и опоры;
• кабельные коммуникации;
• оборудование связи.

Перечень хранимых данных:

• уникальный идентификатор устройства в системе;
• краткое текстовое описание (уникальное имя, месторасположение и т. п.);
• наименование, тип, фирма-производитель, фирма-поставщик, серийный номер и прочие сведения об устройстве;
• дата принятия в эксплуатацию и дата вывода из эксплуатации (списания);
• географические координаты объекта.

Хранилище содержит документацию на используемое периферийное оборудование. Документация может храниться как непосредственно в базе данных, так и в виде ссылок на ресурсы (локальные или удаленные). Ресурсами могут быть файлы в различных форматах, программы отображающие данные, запросы к удаленным серверам данных (например, на сайты производителя оборудования). В таблицу может быть помещена любая документация на объект, например:

• Документы на поставку;
• Перечень модулей, входящих в состав;
• Список или таблица оборудования, обеспечивающего удаленный доступ (модемы, адаптеры, конверторы интерфейсов, маршрутизаторы и т. п.) с указанием IP адресов, масок подсетей и другой информации, необходимой для обслуживания;
• Электрические и монтажные схемы;
• Пофазные схемы (для дорожных контроллеров);
• Файлы конфигурации.

Хранилище объектов управления

Хранилище обеспечивает хранение и конфигурирование данных об объектах управления, их технико-экономических характеристиках, УДС и иной информации, использование которой позволило бы выполнять заявленные функции иных модулей программы, взаимодействующих с БД.

Хранилище хранит следующую информацию и обладает графическим интерфейсом, позволяющим, в частности, описывать:

• характеристики регулируемых и нерегулируемых пересечений:
• расположение пересечения (GIS-координаты);
• тип пересечения (регулируемое/не регулируемое);
• количество фаз (для регулируемого пересечения);
• принадлежность к элементу сопряжения (узлу);
• описание разрешенных направлений движения на пересечении (для регулируемых пересечений разрешенные направления движения должны быть описаны для каждой фазы);
• графические изображения разрешенных направлений движения для каждой фазы (для регулируемых пересечений);
• должна быть обеспечена возможность хранения файлов с иной информацией, относящейся к пересечению (текстовые документы, файлы программ моделирования и т. п.);

В интерфейсе БД обеспечена возможность графического отображения на карте г. Ростова-на-Дону всех описанных элементов УДС и периферийного оборудования. Использование ГИС системы в качестве картографической основы обязательно. При описании должны использоваться ГЛОНАСС/GPS координаты. Если используемая ГИС предусматривает применение прямоугольных координат, то должна быть предусмотрена система автоматической трансляции их в ГЛОНАСС (GPS) координаты и обратно.