Model dopravní mikrooblasti

pro popis a řízení délek kolonv křižovatkách

pomocí světelné signalizace

Městské dopravní mikrooblasti

křižovatky + spojovací komunikaceměření dat pomocí detektorůSSZ v některých křižovatkách

Měřená data, řízení

intenzity dopravního proudu (počet aut za periodu vzorkování)obsazenosti (poměr doby, kdy byl detektor obsazen, lomený délkou sledování)poměr zelené (doba zelené v určité fázi lomená dobou cyklu)

Vztah kolona - intenzita

jedno rameno křižovatky

Stav ramene křižovatky

Kolona je (na konci zelené)

Itzt + qt > Kt .... = 1

Kolona není (na konci zelené)

Itzt + qt < Kt .... = 0

Průjezd z ramene do křižovatky

závisí na stavu křižovatkykolona je Pt = Kt = Stzt

kolona není Pt = Itzt + qt

lze zapsat pomocí

Pt = Stzt + (1-)(Itzt + qt)

Vztah kolona - intenzita

Princip: kolona je, jaká byla, plus to, co přijelo, minus to, co odjelo.

qt+1 = qt + It - Pt

nová stará příjezdová průjezd dokolona kolona intenzita křižovatky

Vztah kolona - obsazenost

Princip: „v blízkosti“ detektoru je obsazenost přímo úměrná délce kolony.

Ot+1 = a1Ot + a2qt + a3

nová slabá lineární závislostobsazenost autoregrese na koloně

Výstup z křižovatky

pro dva vstupy a jeden výstup

yt = P1;t + P2;t

Stavový model

stavová rovnice (jedno rameno)

výstupní rovnice (jedno rameno)

3121

1

0

10

a

Iz

SI

O

q

aaO

q tt

ttt

t

tt

t

t

t

ttt

t

tt

t

t zIS

O

q

O

y

0

1

10

01

Odhadování

známé parametry modelu => lineární odhad stavu (qt a Ot)

nebude-li vztah q-O lineárnílze využít jiný, pevný, vztahlze tento vztah odděleně odhadovatlze se vrátit k nelineárnímu KF

pro řízení použijeme bodové odhady délek kolon

pomocí lineárního programování na odhadech z modelu.

definujeme

a dostaneme

Řízení

FAxBzxFBzAxx tttttt 11

FAxNBIMz

xX tt

t

tt

,,,1

tt NMX omezení ve tvaru rovnosti - - vyjadřují podmínky průjezdu křižovatkou.

Řízení

Lineární programování kritérium:

cXt -> min; c=[1 0 0 0]

omezení rovnostiMXt=Nt, z1;t+z2;t=1

omezení nerovnostiXt>0; ut(ud, uh) !!!

kolona, obsazenost, zelené

- omezení přírůstků

- omezení z

nadřazeného

regulátoru

Shrnutí k modelu mikrooblasti

Pozorovatelnost: nový model je plně pozorovatelný.Korekce poruch: kolona se počítá z měřených intenzit, koriguje se z odhadované a měřené obsazenosti.Jednoduchost: model může fungovat čistě jako počítadlo aut v koloně, ale lze jej rozšířit na odhadovač.Nic nebrání vrátit se k původnímu nelineárnímu odhadování.

Nadřazený regulátor

Stejný jako lokální, ale v analogii křižovatka - mikrooblast

saturovaný tok = (vážený) součet minimálních saturovaných toků směrem do sousední oblastipodíl zelené = (průměrný) podíl zelených ve směru mezi oblastmi, nebo „kolmo“směrové vztahy = podíly odbočení mezi oblastmi (z ij jako podm. pr. ve stromu)

...pokračování

délka kolony = součet délek kolon ve směru k sousední oblasti (množství aut, směřující k sousední oblasti)vstupní intenzity = měřené intenzity ve všech oblastechvýstupní intenzity = měřené výstupy ve všech oblastech, nebo měřené vstupy v sousedství

Druhy řízení v hierarchii

základem je podíl zelených podle dopravního návrhu - základní nastavenílokální řízení dává optimální odchylky kolem základního nastavení (přidává nebo ubírá zelené v jedné křižovatce) nadřazené řízení mění (pomalu a v určitém rozsahu) základní nastavení

Řízení nadřazeným regulátorem

lokální řízení je optimální, nadřazené koordinační

=> výsledek optimalizace dá určité hodnoty podílů zelené; my v tomto směru budeme realizovat jen malý přírůstek

=> změna intenzity přesunu aut mezi oblastmi

Experiment 1

mikrooblast (supina mikrooblastí) Zborovská, Svornosti

Experiment 2dvě mikrooblasti (fikce)

O6 I5

I3, O3

3 16 33

I1 1 1 2 10 4 12 13 5 15 30 10 32 O5

11 14 31

Ip5

9 20 29

O1 4 2 6 7 3 8 Ip3

17 6 19 27 9

5 18 28

23 26

I2, O2 7 22 24 8 25 O4

21

I4

Závěr

nový model mikrooblastibez odhadování parametrů (lze zahrnout)lokální řízení i více oblastípracuje se na koordinacivšechny experimenty v digitální simulaci