Przepustowość rond w modelach wykorzystujących automaty komórkowe

• Autorzy: Smoczyński M.

Warianty tytułu

EN

Capacity of Roundabouts in a Cellular Automata Models

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę obliczania przepustowości rond w modelu ruchu wykorzystującym automat komórkowy. Sposoby obliczania przepustowości i warunków ruchu dla rond określa instrukcja wydana przez Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad. Nie może zostać ona użyta w pewnych przypadkach, związanych szczególnie z blokowaniem strumienia pojazdów na wylotach. Nie może być ona także wykorzystana dla zmiennych obciążeń ruchem. Zaproponowano więc wykorzystanie automatu komórkowego. Podstawowy model Nagela-Schreckenberga uzupełniono o zasady ruchu na rondach, procedury zachowania bezpiecznej prędkości oraz możliwość uwzględnienia pojazdów ciężkich. Przewidziano możliwość stosowania w modelu obiektów blokujących strumień pojazdów – na przykład przejść dla pieszych. Zaproponowano i szczegółowo omówiono sposób obliczenia przepustowości rzeczywistej wlotów i całego ronda oraz przepustowości możliwej poszczególnych wlotów. Przygotowano i przetestowano uproszczony model jednopasowego, czterowlotowego ronda. Przeprowadzono szereg symulacji, które pokazały podobieństwa i różnice pomiędzy wynikami uzyskiwanymi z wykorzystaniem obowiązującej procedury obliczeniowej oraz automatu komórkowego. Uzyskano dobrą zgodność z obowiązującą procedurą obliczeniową, szczególnie w zakresie dużych obciążeń i nierównomiernego obciążenia wlotów ronda. Ze względu na dyskretny charakter modelu niezbędne jest przygotowanie zakresów wartości parametrów wejściowych zależnych od parametrów ronda. Przetestowane elementy składowe po walidacji pozwolą na budowanie modeli rond dowolnego rodzaju oraz symulację sytuacji nieuwzględnionych w obowiązującej instrukcji obliczeniowej dla rond.

EN

This paper shows a method of calculation of the capacity of the roundabouts in a cellular automata model. The method of calculating capacity and lost time for some types of roundabouts was shown in Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad instruction. However this instruction should not be used for some cases, especially those including phenomenon that cause blocking the traffic stream on roundabout exits. This instruction should not be used in case of changing load too. Usage of a cellular automata was proposed. Basic Nagel-Schreckenberg model was extended by inter alia traffic rules on the roundabouts, procedures of keeping safe velocity and possibility of using heavy vehicles. Possibility of using objects which block the stream of vehicles, such as pedestrian crossings was included. The method of calculating real capacities for entries and whole roundabout and possible capacities for entries was proposed and examined. Simplified model of one-lane, four-entry roundabout was prepared and tested. A number of simulations were made. Similarities and differences between the results from two calculating methods: obligatory instruction and the model of roundabout using a cellular automata were shown and analyzed. Such model was consistent with obligatory method of calculation, especially for large loads and uneven loads of roundabout entries. Due to discreet character of proposed model, it is crucial to prepare the range of entry parameters that depend on roundabout parameters. After the validation of the model, its elements will be used to build models of any kind of roundabouts. It will be possible to simulate of the situations not taken into account in obligatory method of roundabouts calculations.

Słowa kluczowe

PL

przepustowość rond; automat komórkowy; model Nagela-Schreckenberga; ruch drogowy; bezpieczeństwo ruchu na rondach

EN

capacity of roundabout; road traffic; cellular automation; Nagel-Schreckenberg model; traffic safety at roundabouts

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 17, nr 6
• Strony: 679--683
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., 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

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

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.