Modelowanie ruchu drogowego z zastosowaniem automatów komórkowych

• Autorzy: Papliński J. P. , Żółtowski M. J.

Warianty tytułu

EN

The modeling of traffic using the cellular automata

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono możliwość zastosowania automatów komórkowych do modelowania ruchu ulicznego. Jako przykład zastosowań rozpatrzono skrzyżowanie równorzędne, z pierwszeństwem przejazdu, oraz z sygnalizacją świetlną. Przedstawione wyniki badań symulacyjnych pokazują możliwość doboru odpowiedniego sterowania w funkcji natężenia ruchu na poszczególnych drogach. Szczególnie zapewniają dobór odpowiedniego programu sygnalizacji świetlnej zapewniającego uzyskanie maksymalnej przepustowości skrzyżowania.

EN

Development of road infrastructure and the increasing traffic, resulting more complex traffic control problems, and increasing the re-quirement of the optimal selection. It is possible to build models of road traffic based on cellular automata, which have simple rules of operation specified by transition function and state of self and near-est neighbors. Despite their simplicity they allow to build complex models. The article presents a model of traffic based on the stochastic cellular automata. The model allows the analysis of the capacity of crossroad, depending on the traffic intensity. The paper presents models of intersections with equality streets and with some dominant streets. The crossroads with the traffic lights are presented too. At all intersections, there is the ability to determine the probability distribution of choosing particular courses of vehicles at intersections, and the likelihood of the vehicle at the beginning of the access road. The proposed model for crossing with traffic lights, allows to select the appropriate control sequences providing street lights for maximum throughput junction. Models of intersections presented in the paper can be easily combined into a larger model that maps a real transportation system.

Słowa kluczowe

PL

sterowanie ruchem ulicznym; automat komórkowy; modelowanie

EN

traffic control; cellular automata; modeling

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 57, nr 9
• Strony: 1036--1039
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wzor

Twórcy

autor

Papliński J. P.

autor

Żółtowski M. J.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Sterowania i Pomiarów, ul. 26 Kwietnia 10, 71-126 Szczecin,

Bibliografia

• [1] Brockfeld E., Barlovic R., Schadschneider A., Schreckenberg M.: Optimizing traffic lights in a cellular automaton model for city traffic. Physical Review E., Volume: 64, Issue: 5, 2001.
• [2] Charney J. G., Fjörtoft R. and von Neumann J.: Numerical Integration of the Barotropic Vorticity Equation, Tellus, Vol. 2, 1950, pp. 237-254.
• [3] Chowdhury D., Santen L., Schadschneider A.: Statistical Physics of Vehicular Traffic and Some Related Systems. Physics Reports 329, 2000.
• [4] Chowdhury D., Schadschneider A.: Self-organization of traffic jams in cities: effects of stochastic dynamics and signals periods. Physical Review E, vol. 59, 1999, pp. 1311-1314.
• [5] Datka S., Suchorzewski W., Tracz M.: Inżynieria ruchu. WKŁ, Warszawa, 1999.
• [6] De Moor B., Maerivoet S.: Cellular Automata Models of Road Traffic Physics Reports, Volume 419, pp. 1-64.
• [7] Ding Z. J., Sun X. Y., Liu R. R., Wang Q. M., Wang B. H.: Traffic flow at a signal controlled T-Shaped intersection. International Journal of modern physics C Volume: 21, Issue: 3, 2010, pp. 443-455.
• [8] Gardner M.: Mathematical games - The fantastic combination of John Conway’s new solitaire game „life”, Scientific American, October 1970.
• [9] Kułakowski K.: Automaty komórkowe. Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica, Ośrodek Edukacji Niestacjonarnej, Kraków 2000.
• [10] Langton C. G.: Studying Artificial Life With Cellular Automata Physica 22D, 1986, pp. 120-149.
• [11] Nagel K., Schreckenberg M.: A cellular automaton model for freeway traffic. Journal de Physique I, 1992.
• [12] Von Neumann John and Arthur W. Burks: Theory of Self-Reproducing Automata. Univ. of Illinois Press, Urbana IL 1966.
• [13] Prigogine I., Herman R.: Kinetic Theory of Vehicular Traffic. Elsevier, Amsterdam, 1971.
• [14] Rennard J. P.: Introduction to Cellular automata Ph. D 12/2000, http://www.rennard.org/alife/english/acgb.pdf
• [15] Sierpiński G., Macioszek E.: Pół wieku komputerowej symulacji potoków ruchu. Infrastruktura transportu 4, 2008. s. 52-55.
• [16] Tan H. L., Zhang C. Y., Kong L. J., Liu M. R..: Traffic flow influenced by traffic light and turning probability for a crossroad. International Journal of Modern Physics B. Volume: 18, 2004, Issue: 17-19, pp. 2658-2662.
• [17] Wastavino L. A., Toledo B. A., Rogan J., Zarama R., Munoz V., Valdivia J. A.: Modeling traffic on crossroads. Physica A Statistical Mechanics and Its Application. Volume: 381, 2007, pp. 411-419.
• [18] Weisstein, Eric W.: Von Neumann Neighborhood. Z Math World A Wolfram Web Resource. http://mathworld.wolfram.com/vonNeumann Neighborhood.html
• [19] Wolf D. E., Schreckenberg A.: Traffic and Granular Flow. Springer, Berlin, 1998.
• [20] Wolfram S.: A New Kind of Science , str. 876, Wolfram Media, 2002.
• [21] Wolfram S.: Universality and complexity in cellular automata, Physica D 10. 1984.