Modelowanie nietypowych sytuacji na skrzyżowaniach z wykorzystaniem automatu komórkowego

• Autorzy: Smoczyński M. , Wąsowicz A.

Warianty tytułu

EN

Modelling of Non-standard Situations at Intersections Using Cellular Automata

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę modelowania nietypowych sytuacji na skrzyżowaniach w modelu ruchu wykorzystującym automat komórkowy. Sposoby obliczania przepustowości i warunków ruchu dla skrzyżowań określają instrukcje wydane przez Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad. Nie mogą zostać one użyte w pewnych przypadkach, związanych szczególnie z blokowaniem strumienia pojazdów na wylotach skrzyżowań. Nie mogą być one także wykorzystane dla zmiennych obciążeń ruchem. Zaproponowano więc i przeanalizowano wykorzystanie automatu komórkowego. Podstawowy model Nagela-Schreckenberga uzupełniono o zasady ruchu na skrzyżowaniach, procedury zachowania bezpiecznej prędkości oraz uwzględniono pojazdy ciężkie. Jako przykład pokazano model skrzyżowania z sygnalizacją świetlną, na którym stwierdzono istnienie nietypowych sytuacji. Pokazano możliwość generowania niezależnych strumieni pojazdów ciężkich, na przykładzie autobusów komunikacji miejskiej. Pokazano przykład blokowania strumienia pojazdów na wylocie przez sygnalizację sąsiedniego skrzyżowania. W przypadku silnego obciążenia ruchem powodowało to całkowite zablokowanie badanego skrzyżowania. Pokazano także przykład blokowania pojazdów na wylocie przez wąski, dwupasowy wylot skrzyżowania. Powodowało to niemożliwość jednoczesnego opuszczenia skrzyżowania przez dwa pojazdy ciężkie, pomimo istnienia dwupasowego wylotu. Obliczono i pokazano jak blokowanie wylotu skrzyżowania wpływa na natężenie nasycenia oraz przepustowość relacji. Porównano wyniki uzyskane z wykorzystaniem obowiązującej procedury obliczeniowej oraz automatu komórkowego. Zaproponowany model pozwala na symulację sytuacji nieuwzględnionych w obowiązujących instrukcjach obliczeniowych dla skrzyżowań.

EN

This paper shows a method of modelling unusual situations on intersections in a cellular automata model. The method of calculating capacity and lost time for certain intersection types was shown in Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad instructions. However, these instructions should not be used in some cases, especially those including blocking the traffic stream on intersection exits. These instructions should not be used also in case of changing load. Usage of cellular automata was proposed and analysed. Basic Nagel-Schreckenberg model was extended by, inter alia, traffic rules on intersections, procedures of keeping safe velocity, and possibility of including heavy vehicles. Intersection with traffic lights, on which occurrence of unusual situations was observed, was shown as an example. Possibility of generating independent streams of heavy vehicles, for example city buses, was shown. An example of blocking the stream of vehicles on the intersection exit by adjacent intersection with traffic lights was presented. In case of heavy traffic load, it caused a complete blockage of the analysed intersection. Moreover, an example of blocking two-lane, narrow intersection exit by vehicles was shown and analysed. This prevented two heavy vehicles from simultaneously leaving the intersection, despite existence of two-lane exit. The impact of blocking the intersection exit on saturation flow and capacity was calculated and analysed. Results of calculations using obligatory instruction and the cellular automata model were presented and compared. The proposed model allows to simulate situations not included in the obligatory instructions.

Słowa kluczowe

PL

skrzyżowanie z sygnalizacją świetlną; nietypowe sytuacje; modelowanie

EN

intersection with traffic lights; non-standard of situations; modeling

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 17, nr 12
• Strony: 718--722
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Smoczyński M.

• Politechnika Łódzka, Wydział Mechaniczny, Katedra Pojazdów i Podstaw Budowy Maszyn; 90-924 Łódź; ul. Żeromskiego 116

autor

Wąsowicz A.

• dyplomantka studiów magisterskich kierunku Transport, Politechnika Łódzka, Wydział Mechaniczny, Katedra Pojazdów i Podstaw Budowy Maszyn

Bibliografia

• 1. Bartodziej M., Modelowanie ruchu ulicznego za pomocą automatów komórkowych. Praca dyplomowa. Politechnika Wrocławska, Wrocław 2007.
• 2. Gaca S., Suchorzewski W., Tracz M., Inżynieria ruchu drogowego. WKŁ, Warszawa 2008.
• 3. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Metoda obliczania przepustowości skrzyżowań bez sygnalizacji świetlnej. Instrukcja obliczania. Wydawnictwo PiT, Warszawa 2004.
• 4. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Metoda obliczania przepustowości skrzyżowań z sygnalizacją świetlną. Instrukcja obliczania. Wydawnictwo PiT, Warszawa 2004.
• 5. Nagel K., Schreckenberg M., A cellular automaton model for freeway traffic. Journal de Physique I France, Vol. 2, No. 12, 1992, p. 2221.
• 6. Płaczek B., Bernas M., Zastosowanie automatu komórkowego do modelowania ruchu drogowego w zmiennych warunkach pogodowych. Zeszyty naukowe Politechniki Śląskiej, Seria: TRANSPORT z. 72, 2011.
• 7. Płaczek B., Zastosowanie rozmytych automatów komórkowych do modelowania ruchu drogowego. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej z. 87, 2012.
• 8. Praca zbiorowa, Symulacja ruchu potoku pojazdów - Wybrane zagadnienia. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1980.
• 9. Smoczyński M., Automat komórkowy w modelowaniu ruchu na małym skrzyżowaniu. Logistyka 6/2014.
• 10. Smoczyński M., Model ruchu na rondzie jednopasowym wykorzystujący automat komórkowy. Logistyka 6/2014.
• 11. Smoczyński M., Strumień pojazdów w modelach ruchu drogowego wykorzystujących automaty komórkowe. Logistyka 2/2015.
• 12. Smoczyński M., Przepustowość rond w modelach wykorzystujących automaty komórkowe. Autobusy 6/2016.