News of the Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of SciencesNews of the Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of SciencesИзвестия Кабардино-Балкарского научного центра РАН1991-66392949-194039146210.35330/1991-6639-2023-6-116-65-73EXHJKDComputer modeling and design automationКомпьютерное моделирование и автоматизация проектированияResearch ArticlePossible modes and optimization of traffic light operation at a two-lane city intersectionВозможные режимы и оптимизация работы светофора на двухполосном перекрестке городаhttps://orcid.org/0000-0002-8313-4199KudaevV. Ch.КудаевВалерий Черимович
Russian Federation

канд. ф.-м. наук, ведущий научный сотрудник

Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Leading Researcher

vchkudaev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9097-3348БуздовАслан КаральбиевичBuzdovA. K.
Russian Federation

Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Senior Researcher

канд. ф.-м. наук, старший научный сотрудник

abuzdov@rambler.ruИнститут информатики и проблем регионального управления – филиал Кабардино-Балкарского научного центра Российской академии наукInstitute of Computer Science and Problems of Regional Management – branch of Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of Sciencesru2205202620236NO6 (2023)№6 (2023)657305032026Copyright ©; 2026, Kudaev V.C., Buzdov A.K.Copyright ©; 2026, Кудаев В.Ч., Буздов А.К.2026Kudaev V.C., Buzdov A.K.Кудаев В.Ч., Буздов А.К.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rcsi.science/1991-6639/article/view/391462

One of the urgent problems of optimizing the operating mode of traffic lights at city intersections is the problem of a traffic light operating in a two-phase mode – when one of the lanes is green and the other is red. The presented method is based on the well-known Lighthill–Whitham condition. The consideration of two-lane intersections along each of the two lanes is significant due to the fact that such intersections make up a significant part of the city’s intersection system; the problem can be solved after measuring the main parameters of vehicle movement through the intersection during the period of greatest load.

Одной из актуальных задач оптимизации работы светофора на перекрестках города является задача о режиме работы светофора, работающем в двухфазном режиме, когда по одной из трасс горит зеленый цвет, по другой – красный. В основе представленного метода лежит известное условие Лайтхилла–Уизема. Рассмотрение именно двухполосных по каждой из двух трасс перекрестков связано с тем, что такие перекрестки составляют значительную часть в системе перекрестков города, задача может быть решена после измерения основных параметров движения автотранспортных средств через перекресток в период наибольшей нагрузки.

two-lane intersectionoptimization of traffic light operationtwo-phase modeдвухполосный перекрестокоптимизация работы светофорадвухфазный режим1. Гасникова А. В. Введение в математическое моделирование транспортных потоков. М.: МФТИ, 2010. С. 417.Гасникова А. В. Введение в математическое моделирование транспортных потоков. М.: МФТИ, 2010. С. 417.2. Lighthill M. J., Whitham G. B. On kinematic waves: II Theory of traffic flow on long crowded roads. Proc. R. Soc. London. Ser. A. 1955. Vol. 229. Pp. 281–345.Lighthill M. J., Whitham G. B. On kinematic waves: II Theory of traffic flow on long crowded roads. Proc. R. Soc. London. Ser. A. 1955. Vol. 229. Pp. 281–345.3. Уизем Дж. Линейные и нелинейные волны. М.: Мир, 1977.Уизем Дж. Линейные и нелинейные волны. М.: Мир, 1977.4. Richards P. I. Shock Waves on the Highway. Oper. Res. 1956. Vol. 4. Pp. 42–51.Richards P. I. Shock Waves on the Highway. Oper. Res. 1956. Vol. 4. Pp. 42–51.5. Кудаев В. Ч., Буздов А. К. Полная система условий ненакопления автотранспортных средств перед светофором на симметричном двухполосном перекрестке // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2022. Т. 40. № 3. C. 103–112. DOI: 10.26117/2079-6641-2022-40-3-103-112Кудаев В. Ч., Буздов А. К. Полная система условий ненакопления автотранспортных средств перед светофором на симметричном двухполосном перекрестке // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2022. Т. 40. № 3. C. 103–112. DOI: 10.26117/2079- 6641-2022-40-3-103-1126. Шец С. П., Справцева Е. В., Калмыков А. А. Применение имитационного моделирования дорожного движения на перекрестке города Брянска // Вестник Брянского государственного технического университета. 2017. № 3(56). С. 67–72.Шец С. П., Справцева Е. В., Калмыков А. А. Применение имитационного моделирования при совершенствовании организации дорожного движения на перекрестке города Брянска // Вестник Брянского государственного технического университета. 2017. № 3(56). С. 67–72.7. Новиков А. Н., Еремин С. В., Шевцова А. Г. Разработка управляющей программы на основе управляющих сетей // Вестник СибАДИ. 2019. Том 16. № 6(70). С. 680–691.Новиков А. Н., Еремин С. В., Шевцова А. Г. Основные принципы расчета программы светофорного регулирования на основе управляемых сетей и потока насыщения // Вестник СибАДИ. 2019. Том 16. №. 6(70). С. 680–691.8. Новиков И. А., Шевцова А. Г., Кравченко А. А. Методика адаптации модели регулируемого пересечения // Вестник СибАДИ. 2020. Том 17. № 6(76). С. 726–735.Новиков И. А., Шевцова А. Г., Кравченко А. А., Бурлуцкая А. Г. Разработка методики адаптации модели регулируемого пересечения // Вестник СибАДИ. 2020. Том 17. № 6(76). С. 726–735.9. Калинин И. Н., Глухарев К. К. Исследование микроскопических моделей транспортных потоков при помощи микроскопических моделей транспортных потоков // Компьютерные исследования и моделирование. 2014. Т. 6. № 4. С. 523–534.Калинин И. Н., Глухарев К. К. Исследование интегральных характеристик перекрест-ков при помощи микроскопических моделей транспортных потоков // Компьютерные исследования и моделирование. 2014. Т. 6. № 4. С. 523–534.10. Долгушин Д. Ю., Мызников Т. А. Имитационное моделирование потоков для оценки альтернативных схем организации дорожного движения в городских условиях // Вестник СибАДИ. 2011. № 2(20). С. 47–52.Долгушин Д. Ю., Мызников Т. А. Имитационное моделирование автотранспортных потоков для оценки альтернативных схем организации дорожного движения в городских условиях // Вестник СибАДИ. 2011. № 2(20). С. 47–52.11. Гаряев Н. А., Шаталина В. А. Оптимизация пропускной способности перекрестка на базе многовариантного имитационного моделирования // Научно-технический вестник Поволжья. 2022. № 12. С. 26–29.Гаряев Н. А., Шаталина В. А. Оптимизация пропускной способности перекрестка на базе многовариантного имитационного моделирования // Научно-технический вест-ник Поволжья. 2022. № 12. С. 26–29.12. Лихачев Д. В., Дорохин С. В., Артемов А. Ю. Анализ основных методов, применяемых в зарубежных методиках расчета светофорного цикла // Материалы Национальной научно-практической конференции «Актуальные вопросы и перспективы развития современной науки». Воронеж, 2022. С. 53–58.Лихачев Д. В., Дорохин С. В., Артемов А. Ю. Анализ основных методов, применяемых в зарубежных методиках расчета светофорного цикла // Материалы Национальной научно-практической конференции «Актуальные вопросы и перспективы развития современной науки». Воронеж, 2022. С. 53–58.13. Минина Д. Н. Моделирование в MATLAB движения автомашин на регулируемом перекрестке // Политехнический молодежный журнал. 2022. № 2(67). DOI: 10.18698/2541-8009-2022-2-774.Минина Д. Н. Моделирование в MATLAB движения автомашин на регулируемом перекрестке // Политехнический молодежный журнал. 2022. № 2(67).1. Gasnikova A.V. Vvedeniye v matematicheskoye modelirovaniye transportnykh potokov [Introduction to mathematical modeling of transport flows]. Moscow: MFTI, 2010. 417 p.2. Lighthill M.J., Whitham G.B. On kinematic waves: II Theory of traffic flow on long crowded roads. Proc. R. Soc. London. Ser. A. 1955. Vol. 229. Pp. 281–345.3. Uizem Dzh. Lineynyye i nelineynyye volny [Linear and nonlinear waves]. Moscow: Mir, 1977.4. Richards P.I. Shock Waves on the Highway. Oper. Res. 1956. Vol. 4. Pp. 42–51.5. Kudaev V.Ch., Buzdov A.K. Complete system of conditions for non-accumulation of vehicles in front of a traffic light at a symmetrical two-lane intersection. Bulletin of KRAUNC. Phys.-math. Sciences. 2022. Vol. 40. No. 3. Pp. 103–112. DOI: 10.26117/2079-6641-2022-40-3-103-1126. Shets S.P., Spravtseva E.V., Kalmykov A.A. Application of simulation modeling in improving the organization of road traffic at the intersection of the city of Bryansk. Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta [Bulletin of the Bryansk State Technical University]. 2017. No. 3(56). Pp. 67–72.7. Novikov A.N., Eremin S.V., Shevtsova A.G. Development of a control program based on controlled networks and managing traffic. Vestnik SibADI [SibADI Bulletin]. 2019. Vol. 16. No. 6(70). Pp. 680–691.8. Novikov I.A., Shevtsova A.G., Kravchenko A.A. Methodology for adapting a model of controlled intersection. Vestnik SibADI [SibADI Bulletin]. 2020. Vol. 17. No. 6(76). Pp. 726–735.9. Kalinin I.N., Glukharev K.K. Study of microscopic models of traffic flows. Komp'yuternyye issledovaniya i modelirovaniye [Computer research and modeling]. 2014. Vol. 6. No. 4. Pp. 523–534.10. Dolgushin D.Yu., Myznikov T.A. Simulation modeling of vehicle flows for assessing alternative schemes for organizing road traffic in urban conditions. Vestnik SibADI [SibADI Bulletin]. 2011. No. 2(20). Pp. 47–52.11. Garyaev N.A., Shatalina V.A. Optimization of intersection capacity based on multivariate simulation modeling. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Povolzh'ya [Scientific and Technical Bulletin of the Volga Region]. 2022. No. 12. Pp. 26–29.12. Likhachev D.V., Dorokhin S.V., Artemov A.Yu. Analysis of the main methods used in foreign methods for calculating the traffic light cycle. Materialy natsional'noy nauchno-prakticheskoy konferentsii “Aktual'nyye voprosy i perspektivy razvitiya sovremennoy nauki” [Materials of the National Scientific and Practical Conference “Topical Issues and Prospects for the Development of Modern Science”]. Voronezh, 2022. Pp. 53–58.13. Minina D.N. Modeling in MATLAB the movement of vehicles at a controlled intersection. Politekhnicheskiy molodezhnyy zhurnal [Polytechnic youth magazine]. 2022. No. 2(67). DOI: 10.18698/2541-8009-2022-2-774.