Przepustowość wlotów nadrzędnych w modelach wykorzystujących automaty komórkowe

• Autorzy: Smoczyński M.

Warianty tytułu

EN

Capacity of Priority Entries in a Cellular Automata Models

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę obliczania przepustowości wlotów nadrzędnych w modelu ruchu wykorzystującym automat komórkowy. Sposoby obliczania przepustowości i warunków ruchu dla skrzyżowań bez sygnalizacji świetlnej 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 skrzyżowania. Nie może być ona także wykorzystana dla zmiennych obciążeń ruchem. Zaproponowano użycie automatu komórkowego do modelowania skrzyżowań tego typu. Podstawowy model Nagela-Schreckenberga uzupełniono o zasady ruchu na skrzyżowaniach z pierwszeństwem przejazdu, możliwość uwzględnienia pojazdów ciężkich oraz procedury zachowania bezpiecznej odległości pomiędzy pojazdami. Przewidziano możliwość stosowania w modelu obiektów blokujących strumień pojazdów – na przykład przejść dla pieszych. Zaproponowano i szczegółowo omówiono sposób obliczenia przepustowości wlotów nadrzędnych skrzyżowań z pierwszeństwem przejazdu. Przygotowano i przetestowano uproszczony model małego, jednopasowego, czterowlotowego skrzyżowania bez sygnalizacji świetlnej. 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 średnich i małych obciążeń. Wyniki uzyskiwane z symulacji dla dużych obciążeń były mniejsze niż uzyskiwane zgodnie z obowiązującą instrukcją. Przetestowane elementy składowe po walidacji pozwolą na budowanie modeli skrzyżowań dowolnego rodzaju, nawet nietypowych oraz symulację sytuacji nieuwzględnionych w obowiązującej instrukcji obliczeniowej.

EN

This paper shows a method of calculation of capacity of the priority entries in a cellular automata model. The method of calculating the capacity and lost time for some types of priority intersections 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 intersection exits. This instruction also should not be used in case of changing load too. Usage of a cellular automata for modeling of traffic for this kind of intersections was proposed. Basic Nagel-Schreckenberg model was extended by inter alia traffic rules on the priority intersections, possibility of using heavy vehicles and procedures of keeping safe distance between vehicles. Possibility of using objects which block the stream of vehicles, such as pedestrian crossings, was included. The method of calculating capacities for priority entries was proposed and examined. Simplified model of small, one-lane, four-entry priority intersection was prepared and tested. A multiple simulations were conducted. Similarities and differences between the results from two calculating methods: obligatory instruction and the model of priority intersection using a cellular automata were shown and analyzed. Such model was consistent with obligatory method of calculation, especially for small and medium loads. For large loads, the capacities from cellular automata model were smaller then calculated with obligatory method. After the validation of the model, its elements will be used to build models of any kind of priority intersections, even untypical. It will be possible to simulate situations not taken into account in obligatory method of the priority intersections calculations.

Słowa kluczowe

PL

automat komórkowy; model ruchu drogowego; wlot nadrzędny; przepustowość wlotów nadrzędnych; skrzyżowanie bez sygnalizacji świetlnej

EN

cellular automata; traffic model; priority entry; capacity of priority entries; intersection without traffic lights

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 18, nr 6
• Strony: 1273--1279, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., wykr.

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 skrzyżowań bez sygnalizacji świetlnej. Instrukcja obliczania. Wydawnictwo PiT, Warszawa 2004.
• 4. Nagel K., Schreckenberg M., A cellular automaton model for freeway traffic. Journal de Physique I France, Vol. 2, No. 12, 1992, p. 2221.
• 5. Płaczek B., Bernas M., Zastosowanie automatu komórkowego do modelowania ruchu drogowego w zmiennych warunkach pogodowych. Zeszyty naukowe Politechniki Śląskiej, Seria: TRANSPORT z. 72, 2011.
• 6. Płaczek B., Zastosowanie rozmytych automatów komórkowych do modelowania ruchu drogowego. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej z. 87, 2012.
• 7. Praca zbiorowa, Symulacja ruchu potoku pojazdów – Wybrane zagadnienia. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1980.
• 8. Smoczyński M., Automat komórkowy w modelowaniu ruchu na małym skrzyżowaniu. Logistyka 6/2014.
• 9. Smoczyński M., Model ruchu na rondzie jednopasowym wykorzystujący automat komórkowy. Logistyka 6/2014.
• 10. Smoczyński M., Strumień pojazdów w modelach ruchu drogowego wykorzystujących automaty komórkowe. Logistyka 2/2015.
• 11. Smoczyński M., Przepustowość rond w modelach wykorzystujących automaty komórkowe. Autobusy 6/2016.
• 12. Smoczyński M., Wąsowicz A., Modelowanie nietypowych sytuacji na skrzyżowaniach z wykorzystaniem automatu komórkowego. Autobusy 12/2016.