Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тульский государственный университет» Кафедра «Теория и методика профессионального образования» Рекомендации по проведению практического занятия «Разработка элементов интеллектуальной транспортной системы с применением средств компьютерного микромоделирования» по дисциплине «Интеллектуальные транспортные системы» Выполнил: студент группы ПВШ-2 П. С. Дубинин Тула - 2016
Цели и задачи освоения дисциплины Целью изучения дисциплины «Интеллектуальные транспортные системы» является формирование знаний и навыков об использовании современных технических средств организации дорожного движения и их использование в практической и исследовательской деятельности по организации дорожного движения с применением технологий интеллектуальных транспортных систем. Задачами изучения дисциплины «Интеллектуальные транспортные системы» являются: – ознакомление обучающихся с техническими средствами организации дорожного движения и историей их развития, способами создания интеллектуальных транспортных систем и их элементов, нормативно-правовой базой в данной сфере; – освоение принципов построения интеллектуальных транспортных систем; – приобретение навыков расчета режимов работы элементов интеллектуальных транспортных систем с использованием современных вычислительных методов, высокопроизводительных вычислительных систем и наукоемких компьютерных технологий. Место учебной дисциплины в структуре ООП Учебная дисциплина относится к вариативной части. Для успешного освоения учебной дисциплины (модуля) необходимы знания, умения и владения, сформированные при обучении учащихся по квалификации бакалавр, предшествующими дисциплинами образовательной программы: «Информатика» , «Общий курс транспорта» , «Транспортная инфраструктура» .
Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих дополнительных профессиональных компетенций (ДПК) в соответствии с ФГОС ВО по данному направлению подготовки: - способностью использовать на практике знание требований рыночной конъюнктуры и современных достижений науки и техники, при разработке мер по усовершенствованию систем управления на транспорте, направленных на организацию и эффективное осуществление различных транспортно-технологических схем доставки грузов и пассажиров (ДПК-1); - способностью к использованию оборудования, применяемого на предприятиях транспортного комплекса (ДПК-2). В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: - параметры, структуру, классификацию и требования, предъявляемые к техническим средствам организации дорожного движения и разметке (ДПК-2); - принцип действия основных современных конструкций дорожных светофоров и знаков; особенности применения их в различных условиях дорожного движения (ДПК-1); - теоретические и практические основы расчета и проектирования режимов работы светофоров и функционирования пересечений (ДПК-1). Уметь: - определять экспериментально степень насыщения транспортных и пешеходных потоков (ДПК-1); - анализировать основные параметры работы дорожных светофоров с помощью ПЭВМ при организации транспортного процесса (ДПК-1); - определять положение, место и способ установки технических средств с целью обеспечения безопасности движения (ДПК-2); - проводить визуальный контроль за правильностью функционирования светофорного объекта, анализировать недостатки режимов работы светофоров (ДПК-2). Владеть: - навыками организации проектирования мест расположения и эксплуатации технических средств (ДПК-1); - приемами первичной оценки эффективности установки технических средств (ДПК-2); - методами расчета режимов работы технических средств (ДПК-1).
Содержание разделов учебной дисциплины 1. Понятие интеллектуальных транспортных систем: История и основные этапы развития интеллектуальных транспортных систем. Цели создания интеллектуальных транспортных систем 2. Технические средства организации дорожного движения: Технические средства организации дорожного движения как один из инструментов, обеспечивающих функционирование интеллектуальных транспортных систем. Нормативно-правовая база, регламентирующая технические средства организации дорожного движения. Горизонтальная дорожная разметка, барьерные ограждения, дорожные знаки. Типы и правила размещения. Знаки переменной информации, как элемент интеллектуальных транспортных систем. Светофорное регулирование при организации дорожного движения. Виды светофоров, правила установки. Светофорное регулирование с адаптивным алгоритмом управления 3. Современное состояние и развитие интеллектуальных транспортных систем: Системы управления движением. Системы навигации, управления и контроля транспорта. Элементы интеллектуальных транспортных систем в организации пассажирских перевозок. Критерии оценки эффективности внедрения интеллектуальных транспортных систем или их элементов. Опыт проектирования и внедрения интеллектуальных транспортных систем и их элементов за рубежом. Опыт проектирования и внедрения интеллектуальных транспортных систем и их элементов в России 4. Принципы построения и внедрения интеллектуальных транспортных систем: Проблемы в организации дорожного движения. Предварительный анализ целесообразности внедрения интеллектуальных транспортных систем или их элементов на основе выявленных проблем. Внедрение интеллектуальных транспортных систем или их элементов. Оценка эффективности внедрения интеллектуальных транспортных систем и их элементов
Распределение часов по семестрам и видам занятий Общая трудоемкость дисциплины составляет для профиля подготовки «Организация и безопасность дорожного движения» 3 зачетные единицы (108 академических часов) Контактная работа с преподавателем Семестр Виды занятий Лекцион. З. Е. ные № Практические Лабораторные Индивидуальные Самостоятельная работа Выполнение курсовых заданий Другие виды Итого КП ККР СРС (КР) (ГР, …) 3 3 9 36 Очная форма обучения 45 Итого 3 9 36 - - 45 Вид промежуточной аттестации - - 63 Дифзачет - - 63 Самостоятельная работа студента № п/п 1 2 3 Трудоемкость Наименование видов самостоятельной работы (в академических часах) Очная форма обучения 3 семестр Изучение лекционного материала, выносимого для 16 самостоятельного изучения (2. 1, 2. 2, 3. 1, 3. 2, 3. 3, 4. 1) Оформление практических и контрольных работ и подготовка их к защите Подготовка к аттестации Итого Методические материалы П. 8. 1 -8. 3 32 П. 8. 6 -8. 7 15 63 П. 8. 1 -8. 4, 8. 6 -8. 7
Практические занятия (семинары) № ПЗ №№ разделов дисциплины (модуля) 1 1. 1 2 2. 1 3 2. 1 4 2. 2 5 2. 4, 2. 5 6 2. 1 -2. 6 7 4. 1 8 4. 2 9 4. 3 Кол-во академических часов Тема практического занятия Очная форма обучения 3 семестр Возникновение и развитие интеллектуальных транспортных систем Получение и обработка информации о состоянии транспортного потока Определение степени насыщения транспортных потоков Нормативно-правовая документация в сфере организации и безопасности дорожного движения в России Проектирование режимов регулирования движения Оценка эффективности режимов регулирования на пересечениях Анализ проблем в организации дорожного движения в г. Туле Оценка целесообразности внедрения элементов интеллектуальных транспортных систем в г. Туле Разработка элементов интеллектуальной транспортной системы с применением средств компьютерного микромоделирования Итого 3 3 4 4 6 6 3 3 4 36
Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях Значительное место в учебном процессе по дисциплине отводится традиционным методам проведения занятий: лекции, практические занятия. Форма проведения практических занятий может включать в себя элементы активных и интерактивных способов организации. Предусматриваются компьютерные симуляции, задания к которым составляются на основе конкретных математических моделей транспортных систем, а также кейс-технологии, задания к которым составляются на основе конкретных ситуаций, наблюдаемых в реальных транспортных системах. Семестр Вид занятия (Л, ПР, ЛР) 1 ПР Используемые интерактивные образовательные технологии Очная форма обучения Изучение работы транспортных систем с использованием компьютерного моделирования (компьютерные симуляции) Использование кейс-метода Л Приглашение специалистов отрасли (мастер-класс) Итого Количество аудиторных часов 4 часа 6 часов 2 часа 12 часов
Система оценки достижений обучающегося по дисциплине № п/п Виды учебных мероприятий (указываются мероприятия согласно учебному плану) Наименование учебных Мероприятий Максимальное количество баллов за мероприятие Очная форма обучения 1 Посещение лекционных занятий 2 Работа на практических занятиях, семинарах, коллоквиумах и т. п. Контрольные мероприятия Рубежный контроль Промежуточная аттестация 3 4 5 (по усмотрению преподавателя, баллы могут начисляться за весь курс лекций) 3 семестр Лекции № 1 -4 10 Практические занятия № 1 -9 30 Контрольная работа № 1 Контрольная работа № 2 Первый рубежный контроль Второй рубежный контроль Дифференцированный зачет 10 10 30 30 40 (100) Примеры заданий из фонда оценочных средств 1. Дайте понятие регулируемых и нерегулируемых пересечений 2. Опишите принцип действия знаков переменной информации 3. Укажите особенности светофорного регулирования при обеспечении передвижения пешеходных потоков 4. Меры оптимизации функционирования пересечений в местах с низкой интенсивностью пешеходных потоков 5. Опишите влияние изменения длительности светофорных фаз на функционирование пересечений 6. Назовите основные документы нормативно-правовой базы, регламентирующие установку дорожных знаков 7. Опишите метод визуального определения оптимального функционирования светофорных объектов, находящихся на соседних пересечениях 8. Расскажите об основном, применяемом в России, программном обеспечении в области проектирования схем организации дорожного движения и индивидуальных дорожных знаков 9. Опишите меры по ликвидации заторов на участках улично-дорожной сети 10. Опишите режимы работы знаков переменной информации в зависимости от влияния внешних факторов
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 9 Разработка элементов интеллектуальной транспортной системы с применением средств компьютерного микромоделирования Цель занятия: ознакомление с работой программного пакета PTV Vision VISSIM, с его основным функционалом, а также возможностью моделирования работы пересечений с элементами интеллектуальных транспортных систем. Время проведения занятия – 4 часа Задачей работы является рассмотрение адаптивного управления светофорным объектом на пересечении, как элементом интеллектуальных транспортных систем, и сравнение эффективности его использования по сравнению со стандартным светофорным регулированием. Данный анализ удобно проводить с помощью средств компьютерного моделирования транспортных потоков, одним из которых является программно-аналитический комплекс PTV Vision VISSIM. Данная программа представляет собой полноценный инструмент для имитационного микромоделирования, основанного на математической модели следования за лидером, разработанной немецким ученым Видеманом, и модели смены полосы движения. Модель Видемана также зачастую называют психофизиологической моделью восприятия Видемана. Это связано с тем, что она учитывает человеческий фактор в транспортном потоке. Автомобиль здесь рассматривается как единица «водитель – транспортное средство» . Имитационное моделирование является незаменимым инструментом для проверки эффективности каких-либо инженерных или организационных решений, влекущих изменения в транспортном движении, а также позволяет выявить эффективность применения адаптивных алгоритмов управления светофорами.
АНАЛИЗ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ С АДАПТИВНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ С ПОМОЩЬЮ ПАК PTV VISION VISSIM Использование данного ПАК при выполнении вышеобозначенной практической работы позволяет наглядно показать студентам принцип работы светофорных объектов с адаптивным алгоритмом управления на примере имитации функционирования пересечения, что позволяет легче усвоить преподаваемый материал
Скачать презентацию Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тульский
Дубинин П.С.ppt