является человеческий фактор. Зависимость процесса управления движением автомобиля от психофизиологического состояния водителя создает трудности в решении проблемы обеспечения безопасности движения. Устранение указанной зависимости следует решать путем автоматизации управления движением автомобиля в рамках концепции интеллектуального транспортного средства.

Существует несколько задач, решение которых должны решать интеллектуальные автомобили, наиболее важной из которых является анализ и прогнозирование возможных опасных ситуаций, и автоматическое предотвращение столкновения автомобилей (Collision Avoidance System).

В основе алгоритмического обеспечения систем поддержания дистанции лежит решение задачи вычисления ускорения управляемого автомобиля, обеспечивающего:

– достижение желаемой скорости в свободных условиях движения;

– поддержание безопасной дистанции в условиях следования за лидером;

– комфортное для пассажиров ускорение и замедление автомобиля.

Обеспечение комфортных значений ускорения и замедления при работе системы поддержания дистанции определено и условиями обеспечения безопасности движения в потоке автомобилей, не оборудованных устройствами поддержания дистанции. Водители прочих автомобилей должны иметь возможность своевременного изменения собственной скорости движения.

Рассмотрим движение пары автомобилей (рис.1), где автомобиль с индексом n+1 является лидером, а с индексом n – ведомым. Дистанция между автомобилями – . Скорость ведомого автомобиля будем определять исходя из реализации стратегий поддержания желаемой скорости при соблюдении безопасной дистанции:

,

где - скорость обеспечивающая, реализующая стратегию достижения желаемой скорости; - безопасная скорость движения; τ – время реакции системы управления ведомого автомобиля (c).

Рис. 1 Схема движения за лидером

Для вычисления значений желаемой скорости могут быть использованы зависимости, предложенные П. Гиппсом [1]:

    (1)

где  v(n,t) – скорость автомобиля n во время t; V*(n)  – желательная скорость автомобиля n;  a(n) – максимальное ускорение автомобиля; τ– время реакции водителя.

        (2)

где d(n)<0 – максимальное замедление автомобиля n;  δ(n,n+1) – дистанция между автомобилями;   x(n+1,t)– положение автомобиля – лидера;   s(n+1) – эффективная длина автомобиля n+1;  d’(n+1) – вычисленное желательное замедление лидера.

Формула (2) модели П. Гиппса имеет два существенных недостатка: при равномерном движении лидера имеем деление на ноль; при определенных значениях дистанции, скоростей лидера и ведомого автомобиля результат вычисления имеет комплексное значение. Указанных недостатков лишена модель безопасной скорости, предложенная С.Крауссом [2]:

,            (3)

где b – максимальное замедление (м/с²).

Использование приведенных зависимостей требует определение скорости лидера, которая не может быть непосредственно измерена. при управлении автомобилем системой поддержания дистанции имеется возможность измерения только собственной скорости автомобиля v(t) и дистанции d(t) до впереди идущего автомобиля.

В общем случае дистанция между автомобилями в момент времени (t+τ)  может быть определена как:

.        (4)

Учитывая малость интервала t примем следующие допущения:

– скорость движения в интервале t ведущего автомобиля постоянна;

– изменение скорости лидера происходит в конце интервала t мгновенно.

С учетом приведенных допущений запишем выражение:

,

где   – эквивалентная скорость.

Формула (4) примет вид:

,

откуда выразим :

.            (5)

Алгоритм вычисления скорости движения, обеспечивающей поддержания безопасной дистанции между автомобилями, может быть представлен в виде блок схемы (рис. 2). Он предусматривает:

– оценку скорости лидера;

– вычисление безопасной скорости;

– вычисление желаемой скорости;

– принятие к реализации минимальной из безопасной или желаемой скорости.

Рис. 2 Алгоритм вычисления скорости движения в системе поддержания дистанции

Для оценки работоспособности предложенного алгоритма поддержания дистанции проведено исследование его работы в характерных режимах движения:

– остановка ведомого автомобиля перед препятствием;

– следование ведомого автомобиля за лидером, скорость которого менее желаемой;

– следование за лидером, скорость которого более желаемой.

Для проведения исследования разработана компьютерная программа на языке программирования Python, имитирующая работу системы поддержания дистанции при движении двух автомобилей. При проведении исследования фиксировалась дистанция между автомобилями, скорость и ускорение ведомого. Скорость ведущего автомобиля являлась входным параметром модели.

При исследовании режима остановки автомобиля перед препятствием, проведена оценка работы системы поддержания дистанции в условиях недостаточной видимости при нахождении на проезжей части неподвижного объекта (остановившегося автомобиля, поваленного дерева и т.д.).

Алгоритм обеспечил плавное снижение скорости с установленным замедлением, обеспечив остановку перед препятствием (рис. 2).

Рис. 3 Результаты исследования алгоритма поддержания дистанции при остановке ведомого автомобиля перед препятствием

На начальном участке осуществлялась стратегия достижения желаемой скорости, на дистанции 65 м преобладающей становится стратегия поддержание безопасной дистанции.

В режиме следование ведомого автомобиля за лидером, скорость которого менее желаемой, ведомый автомобиль догоняет лидера и продолжает движение вслед за ним.

В начальный период моделирования (рис. 4), ведомый автомобиль выполнял ускорение с целью достижения желаемой скорости. В последующем проведена синхронизация скорости движения с лидером.

Рис. 4. Результаты исследования алгоритма поддержания дистанции при следование ведомого автомобиля за лидером, скорость которого менее желаемой

В результате работы алгоритма установилась стабильная дистанция между лидером и ведомым автомобилем равная 10 м, что соответствует насыщенному движению потока при плотности на полосу движения 66,7 авт/км.

В режиме следования за лидером, скорость которого более желаемой, воспроизведена ситуация выезда пары автомобилей с проблемного участка, на котором скорость движения была ниже желательной (участок с неблагоприятными дорожными условиями, место проведения ремонтных работ, затор и т.д.). Разгон лидера происходил равномерно, и по истечении 13 с начала исследования дистанция между ведомым автомобилем и лидером увеличилась свыше 50 м (рис. 5). По истечении указанного периода, движение ведомого автомобиля осуществлялось без взаимодействия с лидером, при этом его скорость асимптотически приближалась к желаемой.

Рис. 5 Результаты исследования алгоритма поддержания дистанции при следование за лидером, скорость которого более желаемой.

Проведенные исследования работы алгоритма поддержания дистанции показали его работоспособность и возможность использования в реальных системах. Следует отметить, что взаимодействие лидера и ведомого автомобиля в диапазоне исследуемых скоростей возникало при дистанции между ними 55-60 м.

Как известно, современные автомобили все чаще оснащаются высокотехнологичными основными и вспомогательными системами активной безопасности, обеспечивающими контроль над поведением автомобиля, реагируя на действия водителя и окружающей его обстановки. Все эти системы тесно связаны и зависят от тормозной системы автомобиля и рулевого управления.

Техническое состояние тормозной системы определяет эффективность управления автомобилем, его безопасность и четкость работы остальных систем, таких как: антиблокировочная система, антипробуксовочная система, система распределения тормозных усилий и так далее.

Необходимость обеспечения требуемого технического состояния тормозной системы не вызывает сомнения, в том числе, необходимость восстановления макрогеометрии тормозных дисков и барабанов, работающих в паре с тормозными колодками.

Макрогеометрия тормозного диска автомобиля подразумевает такие геометрические параметры как отклонение плоскости рабочей поверхности и биение диска относительно оси вращения ступицы, а также изменение его толщины ввиду изнашивания во время эксплуатации. Отклонение этих параметров от заданных производителем влечет к резкому снижению эффективности не только тормозной системы автомобиля, но и к сбоям в работе остальных систем активной безопасности и управления. Кроме того, это приводит к повышенному износу антифрикционных накладок тормозных колодок, возникновению вибраций, как на колесах автомобиля, так и на рулевом колесе, а также снижению равномерности торможения автомобиля в целом [2].

Авторемонтное производство располагает оборудованием для устранения дефектов макрогеометрии тормозных дисков с помощью проточки рабочих поверхностей. Все эти устройства условно можно разделить на три группы: стационарные универсальные стенды, приспособления для металлорежущих станков и мобильные устройства.

Стационарные устройства (стенды) служат для восстановления макрогеометрии тормозных дисков и барабанов широкого номенклатурного ряда в достаточно большом диапазоне. Их отличительной особенностью является стационарное расположение, достаточно большие габариты и вес, возможность обрабатывать несколько деталей одновременно, возможность обработки крупногабаритных тяжелых тормозных дисков и барабанов.

Представителем стационарных устройств является станок для проточки тормозных дисков, барабанов COMEC TR1500 (рис. 1) [3].

Рисунок 1 – Станок COMEC TR1500 для проточки тормозных дисков, барабанов

Данное станок представляет собой самостоятельное устройство, имеющее собственный привод, режущий и контролирующий инструмент, управляющую станцию и способен обрабатывать детали крупных размеров и большой массы.

Известен также стационарный станок TR450. Это также станок для проточки (восстановления) тормозных дисков и барабанов (рис. 2).

Рисунок 2 – Станок TR450 для проточки тормозных дисков и барабанов

Станок также отличается стационарным расположением, имеет собственный привод, суппорт с режущим инструментом и пульт управления.

Достоинствами стационарных устройств является возможность обработки деталей различных типоразмеров, требующих достаточно большого усилия резания.

К недостаткам можно отнести большую металлоемкость, габаритные размеры и массу, а, следовательно, высокую стоимость таких устройств.

Помимо стационарных устройств достаточно широкое применение находят устройства, приспособления или технологическая оснастка для металлорежущих станков, позволяющая на стандартном токарно-винторезном станке осуществлять механическую обработку (проточку) тормозных дисков с целью восстановления макрогеометрии.

Такие устройства, как правило, представляют собой простые конструкции, которые монтируют в резцедержатель токарно-винторезного станка (рис. 3).

Рисунок 3 – Проточка тормозных дисков

Обработка диска проводится либо одновременно с двух сторон, либо по очереди с одной установки детали. Возможна проточка диска без применения специальной оснастки для станков, но при этом точность обработки несколько снижается.

Преимущества таких устройств – простота и дешевизна конструкции, применение более высоких скоростей резания, что положительно сказывается на чистоте получаемой поверхности, возможность проведения такой обработки не на специализированном предприятии. К недостаткам относят отсутствие возможности одновременной обработки нескольких дисков и дополнительная загрузка неспециализированного оборудования.

Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются мобильные устройства для механической обработки тормозных дисков непосредственно на автомобиле без демонтажа со ступицы колеса (рис. 4, 5).

Подобные устройства позволяют осуществлять механическую обработку тормозных дисков прямо на автомобиле, причем, получаемый результат не уступает по качеству и точности предыдущим устройствам. Мобильные устройства позволяют также обрабатывать тормозные диски, демонтированные с автомобиля (рисунок 4). Устройства могут бать в «ручном» исполнении и на мобильных подставках (штативах, тележка и т.д.).

Достоинства таких устройств это мобильность, а к недостаткам можно отнести затруднение обработки дисков больших типоразмеров и масс.

Рисунок 4 – Станок TD 302 (TD332M) фирмы Comec для проточки тормозных дисков легковых автомобилей без снятия с автомобиля

Рисунок 5 – Установка PRO-CUT для проточки тормозных дисков без снятия с автомобиля 

Таким образом, авторемонтное производство в достатке оснащено оборудованием для восстановления макрогеометрии тормозных дисков автомобилей путем механической обработки (проточки). При этом наиболее перспективными устройствами являются мобильные установки и станки, позволяющие обрабатывать тормозные диски непосредственно на автомобиле без демонтажа со ступиц колес.

К таким системам относят:

1)  антиблокировочную систему (ABS), антипробуксовочную систему (ASR, ASC, A-TRAC, DSA, DTC, ETC, ETS, STC, TCS, TRC – в зависимости от производителя автомобиля);

2)  систему курсовой устойчивости (ESP, ESC, DSC, DTSC, VSA, VSC, VDC);

3)  систему распределения тормозных усилий (EBD, EBV);

4)  систему экстренного торможения (BA, BAS, EBA, AFU);

5)  систему обнаружения пешеходов (Pedestrian Detection System, Advanced Pedestrian Detection System, EyeSight);

6)  систему электронной блокировки дифференциала (EDS).

Кроме систем активной безопасности с тормозной системой тесно увязаны, так называемые, вспомогательные системы активной безопасности (ассистенты), которые помогают водителю при вождении, используя при этом тормозную систему и рулевое управление автомобиля.

К таким системам относят: парковочную систему; систему кругового обзора; адаптивный круиз-контроль; систему аварийного рулевого управления; систему помощи движению по полосе; систему помощи при перестроении; автомобильную систему ночного видения; систему распознавания дорожных знаков; систему контроля усталости водителя; систему помощи при спуске; систему помощи при подъеме и другие системы.

Таким образом, от тормозной системы зависит работа множества основных и вспомогательных систем безопасности автомобиля, соответственно обеспечение надлежащего технического состояния тормозной системы является весьма актуальной задачей авторемонтного производства.

Тормозная система современного автомобиля в общем случае включает в себя несколько подсистем – механическую (тросы, тяги, тормозные диски и барабаны, суппорта, тормозные колодки и т.д.), гидравлическую и (или) пневматическую (гидравлические и вакуумные усилители,  тормозные цилиндры, распределители, трубопроводы и т.д.), электронную (блоки управления, контрольные датчики, сигнализаторы и т.д.). Соответственно, все они взаимосвязаны и имеют свои специфические дефекты, образующиеся при эксплуатации автомобиля.

Особое место в тормозной системе занимает механическая составляющая, элементы которой подвержены максимальным нагрузкам и получают наибольшие повреждения и износ при эксплуатации. Как правило, деталям механической части тормозной системы присущи такие эксплуатационные дефекты, как трещины, сколы, коробление (нарушение макрогеометрии), износ рабочих поверхностей. Очень распространённым дефектом тормозной системы является нарушение макрогеометрии тормозных дисков, ввиду интенсивного изнашивания рабочих поверхностей и коробления из-за цикличного нагрева-охлаждения.

В процессе эксплуатации автомобиля тормозные диски изнашиваются от трения с антифрикционными накладками тормозных колодок. Величина этого изнашивания зависит от условий эксплуатации автомобиля, от класса автомобиля и от квалификации водителя. В конечном итоге наступает такой момент, когда выработка рабочей поверхности тормозного диска достигает критических значений (1-2 мм на сторону) и дальнейшая эксплуатация автомобиля становится не безлопастной. Изнашивание рабочих поверхностей приводит к уменьшению толщины тормозного диска, его ослаблению, снижению эффективности взаимодействия с тормозными колодками, появлению бурта по краям зоны изнашивания, появлению скрипов при торможении и увеличению вероятности коробления дисков.

Вместе с изнашиванием рабочих поверхностей при эксплуатации возникает нарушение их плоскостей, вызываемое короблением под воздействием температуры и нагружения. Такое коробление очень часто возникает в режиме городской эксплуатации автомобиля, когда происходят частые интенсивные торможения, влекущие за собой перегрев тормозных дисков. А если автомобиль с перегретыми тормозными дисками преодолевает водную преграду (лужи, ручьи и т.д.), то в результате резкого охлаждения коробление практически неминуемо. Также и при эксплуатации в зимний период происходит частая смена температуры тормозных дисков от интенсивного нагрева при торможении (зимой водители значительно чаще используют тормоза, опасаясь заносов и скольжения) до, не менее интенсивного, охлаждения окружающей средой [4].

Кроме того, при эксплуатации автомобилей возникает микродеформация тормозных дисков от ударных нагрузок, передающихся от дорожного покрытия через связующие элементы (колесо, ступичный подшипник, ступица).

В результате деформаций и коробления рабочие поверхности становятся волнообразными, что приводит к изменению работы всей тормозной системы. При этом уменьшается площадь контакта рабочих поверхностей диска с антифрикционными накладками тормозных колодок, возникают вибрации, предающиеся на все рулевое управление и автомобиль в целом, происходит ускоренный износ накладок тормозных колодок, снижается эффективность и равномерность торможения автомобиля, что, в конечном итоге, отрицательно сказывается на безопасности эксплуатации автомобиля.

В современном автомобилестроении к макрогеометрии тормозных дисков автомобилей предъявляются весьма строгие требования: отклонения от плоскости рабочих поверхностей тормозного диска не более 0,1 мм, а боковое биение допускается не более 0,05 мм [3]. Такие высокие требования обусловлены все возрастающими требованиями по обеспечению безопасности дорожного движения, увеличением скоростных режимов, мощностей и совершенствованием систем управления автомобилем.

От состояния макрогеометрии тормозных дисков автомобилей напрямую зависит эффективность и надежность работы всей тормозной системы, а также других основных и вспомогательных систем активной безопасности. Эти системы в своей работе используют данные датчиков, показания которых, в основном, зависят от эффективности взаимодействия пары трения тормозной диск – тормозные колодки. От этого зависит точность и своевременность срабатывание этих систем безопасности, слаженность их взаимодействия, эффективность каждой системы в отдельности и управляемость автомобиля в целом, будут эти системы помогать водителю или создавать помехи и, в конечном итоге, скажется на безопасности и долговечности автомобиля.

Таким образом, нарушение макрогеометрии тормозных дисков ведет к снижению безопасности управления автомобилем, преждевременному износу элементов тормозной системы, отрицательно сказывается на работе остальных штатных систем активной безопасности современного автомобиля. Соответственно работы по предотвращению появления и устранению появившихся дефектов макрогеометрии тормозных дисков автомобилей является актуальной задачей.

Устранение дефектов макрогеометрии тормозных дисков автомобилей возможно при небольших значениях отклонений от нормы. При достижении критических значений износа рабочих поверхностей, а также при  сильном короблении диска, восстановление технически исправного состояния невозможно или не рационально (не рентабельно). В авторемонтном производстве для восстановления макрогеометрии тормозных дисков автомобилей применяются, в основном,  технологии и оборудование, позволяющее устранить дефекты при помощи механической обработки (снятия слоя материала).

Несмотря на то, что при снятии слоя материала с рабочих поверхностей тормозного диска происходит снижение общей прочности ресурс тормозного диска (и тормозных колодок) при этом увеличивается ввиду устранения отрицательного воздействия дефектов макрогеометрии диска на все системы активной безопасности и восстановления эффективности их работы.

Механическая обработка осуществляется, как правило, на металлорежущем оборудовании с применением специализированных приспособлений или на специальных станках, предназначенных только для таких операций. Основной проблемой такого оборудования и приспособлений является обеспечение требуемой геометрической точности механической обработки тормозных дисков. Для этого прибегают к позиционированию обрабатываемых дисков относительно базовых поверхностей. Точного позиционирования и механической обработки тормозных дисков добиваются применением разнообразных средств и систем измерения, начиная от механических (индикаторные головки) до электронных, световых и их комбинации. Существуют даже устройства позволяющие проводить механическую обработку тормозных дисков непосредственно на автомобиле, без демонтажа дисков со ступицы.

Основными направлениями совершенствования оборудования для восстановления макрогеометрии тормозных дисков автомобилей является повышение точности обработки, снижение отрицательного воздействия такой обработки на ресурс дисков, повышение производительности технологического процесса обработки, снижение трудоёмкости и себестоимости восстановления макрогеометрии тормозных дисков.

Исходя из выше изложенного, заключаем – восстановление макрогеометрии тормозных дисков и совершенствование оборудования для его реализации является актуальной задачей авторемонтного производства на сегодняшний день.

Безопасность движение является актуальной и острой задачей. Ежедневно из-за нарушений правил движения страдают тысячи людей. Возникшие происшествия негативно сказываются на интенсивности движения транспортного потока. В свою очередь это приводит к повышению шумового уровня, загрязнения окружающей среды и увеличения потребления природных ресурсов. Повышение безопасности на дорогах является основной задачей для интеллектуальных транспортных систем. За счет интеллектуального анализа актуальной дорожной ситуации и выбранного на его основе метода регулирования движения ИТС значительно сократит количество пробок, позволит своевременно реагировать на дорожно-транспортные происшествия и минимизировать риски их возникновения.

Частными задачами ИТС являются управление скоростью, интенсивностью и плотностью транспортных потоков, анализ актуальной ситуации и выявление аварийных ситуаций, своевременное информирование водителей о ситуации на дороге и другое. Основными методами решения этих задач является использование изменяющихся длительностей работы светофоров и дорожных знаков, планирование маршрутов движения на основе анализа актуальной ситуации, внедрение систем поддержки действий водителя.

В работе предлагается структура интеллектуальной транспортной системы для повышения безопасности дорожного движения. Работа системы основывается на видеодетектировании транспортных потоков и последующем принятии решения о типе и структуре управления.

Управление в условиях неопределенности

Известные методы управления транспортными потоками имеют один общий недостаток – работают со статичными оценками текущей ситуации на дороге. В действительности ситуация постоянно меняется, поэтому статические методы управления не дают эффективного результата. То же изменение временной диаграммы работы светофора в зависимости от текущей ситуации даст лучший результат, чем аналог, привязанный к времени суток или дню недели. Предсказать поведение участников потока достаточно сложно. Фактически речь идет об управлении в условиях неопределенности. При  формировании маршрутов современные алгоритмы учитывают единственный критерий. Чаще всего в качестве критерия для решения задачи маршрутизации принимается минимальная длина пути. В современных условиях при движении по кратчайшему расстоянию между начальной и конечной точкой можно потратить больше времени и энергетических ресурсов, чем при использовании длинного маршрута. Причиной этого является наличие пробок, длительные ожидания на светофорах, качество дорожного полотна и другое. Такой подход к маршрутизации приводит к увеличению количества и длины пробок на дороге. Следовательно, окружающая среда получает большую дозу загрязнений от выхлопных газов включенных двигателей. Снижение внимания водителей при длительном ожидании приводит к повышению риска аварийных происшествий.

Выходом из сложившейся ситуации может быть использование рациональной методики построения маршрутов. Слово «рациональный» (от лат. Rationalis – разумный) означает разумно обоснованный, целесообразный. [1] В приложении к управлению транспортными потоками рациональное управление заключается в принятии решения по нескольким критериям одновременно базируясь на динамической модели потока. Для формализации задачи рационального управления транспортным зададим обобщенный вектор критериев (1.1).

где значения критериев качества движения транспортного потока: интенсивность, плотность, скорость.

Формализовать неопределенность можно представлением каждого из n критериев функцией от ряда дополнительных факторов:

При этом каждый из критериев является интервальной величиной и имеет верхний и нижний предел:

Дополнительные факторы включают в себя как управляющие воздействия, так и режимные параметры и особенности, например, тип транспортных средств, составляющих управляемый поток, время, в которое происходит движение, состояние дорожного полотна, погодные условия движения, мастерство лица, управляющего транспортным средством, наличие аварийных ситуаций на дороге. При формировании математической модели задачи рационального управления не стоит упускать из виду ограничения: пропускная способность дорог, максимально разрешенная скорость движения, правила дорожного движения и др. В рамках модели все ограничения сводятся к качественным показателям:

Задачу принятия рационального решения, которое обеспечит экстремальные значения по многим критерием в общем виде можно записать следующим образом:

В качестве решения такой задачи будет сформирован вектор 

который сможет обеспечить требуемые характеристики движения управляемого транспортного потока. [2] При математическом описании задачи по выбору рационального маршрута движения потока с учетом накладываемых ограничений, решением задачи может считаться вектор , который описывает оптимальную последовательность движения по сформированному рациональному маршруту  среди всех возможных путей в динамической транспортной сети .

Сама многокритериальная задача принятия решения в условиях неопределенности в таком случае описывается следующими выражениями:

В данной постановке задачи вводится понятие динамической транспортной сети – графа транспортной сети с множеством вершин и ребер. Множество вершит сети остается неизменным, множество ребер в каждый момент времени может принимать различные значения: ноль, бесконечность или численное значение критерия (интенсивность движения транспорта) (1.8).

3. Алгоритмическое и информационное обеспечение рационального управления транспортными потоками

Основным моментом в принятии рационального решения является оценка актуальной ситуации на дороге. На современном этапе технического развития целесообразно определять параметры потока по видеоизображению. Видеодетектирование дает информацию с высокой точностью, но требует больших вычислительных мощностей и времени. К тому же различна степень освещенности кадра в зависимости от времени суток и погодных условий приводит к значительному усложнению алгоритмов обработки и детектирования. Подготовительные работы по обработке подразумевают использование различных цветовых пространств, технологий нормализации, преобразования и эквализации. Подобные трансформации могут привести к искажению базового кадра и снижению точности выделения полезной информации. [3] Для определения интенсивности движения достаточно определять контура подвижных объектов (сопровождение от момента попадания в кадр до выхода из него) и подсчитывать их количество за определенный промежуток времени. [4] Чтобы сократить время обработки кадра необходимо привести его к нормированной яркости (эквализация). Использование правильной цветовой модели поможет избежать искажения. Так в цветовом пространстве YUV компонента Y отвечает за яркость кадра в чистом виде. Проводя обработку только по ней можно значительно повысить эффективность и скорость анализа. Само детектирование объектов целесообразно проводить параллельно по нескольким цветовым областям. При этом за базовое значение, отклонения от которого стоит искать берется код дороги в кадре в цветовом пространстве HSV. Алгоритм определения интенсивностей представлен на рис. 1.

После получения актуальной информации можно переходить к применению алгоритмов рационального управления. Особенностью алгоритма является решение многокритериальной задачи в условиях неопределенности. Получить значения критериев, ограничений и актуальную информации можно по видеоданным (рис. 1). Управление можно производить посредством формирования рациональных маршрутов для водителей отдельных транспортных средств, перенаправлением или динамическим изменением параметров потоков при использовании средств ИТС. Структура принятия рационального решения представлена на рис. 2. Для выбора оптимального маршрута по i-му критерию могут использоваться стандартные алгоритмы поиска пути на графе: поиск в ширину или длину, алгоритм Дейкстры, алгоритм Флойда, динамический подход Беллмана [4]. Для учета динамических изменений в сети в выбранном алгоритме предлагается учитывать временные метки вершин. Метка присваивается в случае высокой плотности потока на участке, наличия светофоров с длительными циклами работы, аварий и подобное. Такая методика позволяет не только максимально качественно построить маршрут движения, но и дает возможность каждому водителю настроить параметры выбора для себя. Результаты моделирования маршрута (Национальный аэрокосмический университет – Южный вокзал) с применением методики и без нее и их сравнение представлены на рис. 3.

Рисунок 3 – Результаты планирования маршрутов

Заключение

Предложенный подход к рациональному управлению транспортными потоками с использованием средств ИТС поможет значительно повысить безопасность движения транспорта. Это достигается за счет эффективного управления загруженностью потоков и реакцией на нештатные ситуации. Следствием обеспечения беспрерывного движения без пробок станет снижение потребления энергетических и временных ресурсов, негативного влияния вредных выбросов на окружающую среду. Благодаря использованию динамических моделей алгоритмы помогают снять неопределенность при построении маршрутов и выдаче рекомендаций водителю. Предложенный подход к обработке видео помогает повысить качество и скорость получения параметров потока при обработке.