root/applications/doprava/texty/Zelena_vlna/vnitrek-kapitola1.tex @ 1425

Revision 1145, 12.8 kB (checked in by ondrak, 14 years ago)

zelena_vlna - odevzdana verze

Line 
1\chapter{Popis situace}
2\fancyhead[L]{\nouppercase{\rightmark}} 
3Aby bylo mo�n��vat se simulaci ��v�ln�ignalizace, je nejprve nutn�ezn�t se obecn�~fungov�m k�atek, jejich ��e zp�m, jak�b� ovl�n�ignaliza�ch za��D� bude p�avena mo�nost jak lze na po�a�pomoc�ikrosimul�ru Aimsun modelovat dopravu ve skute� oblasti.
4\section{Konstrukce a~���atky}
5
6K�atka ��v�ln�naliza�m za��se skl� z~n�lika prvk�dle samotn�mafor�v~jej�l�osti um��� sv�ln�ignalizace, kter�tar�~ovl�n�ignaliza�ch prvk��i pak m��pojeno n�lik detektor�skytuj�ch mu informace o~aktu��opravn�ituaci.
7
8Detektory se d� do t�tegori�odle jejich um�� a~to na detektory v�, prodlu�ovac�~strategick�V� jsou um�� na stop �e, prodlu�ovac�~ur��zd�nosti p��v~z�slosti na rychlosti vozidel v~dan�m��a~strategick�a dal�� vhodn�stech, nap�d v~p��zolovan�i�ovatek b��lespo�0 metr�d stop �ou. Ne v�dy mus��v�ech ramenech k�atky instalov� v�echny typy detektor�
9Technicky je nej�t����detektoru induk� smy� um�� ve vozovce. Detektor pracuje na principu zm� induktance c�y, kter�e zji��uje m�n�zm� vlastn�rekvence oscila�ho obvodu, zp�n��nost�agneticky vodiv��y v~jej�okol�P���na d�ic� se n�y vyu�� um�� dvou smy� bl�o sebe, d� kter� z�at i~podrobn��nformace jako je rychlost, druh vozidla apod.
10
11Smy�v�etektory jsou l� ov�n�st�m pro m�n�opravn� veli�. Mezi jejich p�sti ve srovn� s~ostatn� technologiemi pat�zk�o�ac�ena, jejich neovlivn�st po��(p���odolnost v�tav�n�ou viditelnost�ako jsou mlha nebo hust�) a~nejlep���st s�an�t ze v�ech b��u��n�chnologi�cite{handbookI}. Probl�m smy�v�tektor�n��st instalace a~�y, kter�i vy�aduj�pravu vozovky a~proto i~jej�o�n�ylou��~provozu. Kv�v� um�� detektory trp�echanick��n� kter��p�t a� selh� a~nutnost opravy �v�
12
13P�st � nam�n�y�v�tektory je omezena n�lika faktory. Jedn�z~nich je doba odezvy detektoru na p�d a~odjezd vozidla ze sledovan� prostoru. Pokud se li��vznik�ep�st v~hl�n�ob�bsazenosti. Ka�d�ktor tak�o odjezdu vozidla pot�e jist�na to, aby se navr�l do klidov� stavu a~mohl zaznamenat dal��ozidlo; pokud se b�m tohoto �u dostane nad induk� smy� dal��utomobil, nemus��to zaznamen�nebo m��a�ov�za sou�t p��j�ho vozidla. �um do v��e vn�t tak�nterference od n�k� elektronick� za��Tyto pot� komplikuj�imo jin�odelov� d�y front na k�atk�, kter�ude zm�no d�.
14
15Dal��o�nost�ledov� provozu jsou infra�ven�etektory. Jejich hlavn�ou�t�e kamera, sn�j� sledovan�tor v~infra�ven�blasti. Ve v��obrazu pak pom��nadno rozezn�utomobily i~chodce jako�to zdroje tepeln� z�n�
16
17Existuj�ak�ideo detektory zalo�en�a kamer� pracuj�ch v~oblasti viditeln� sv�a (videodetektory), mikrovlnn�ebo ultrazvukov�etektory; tyto nejsou v~sou�n�ob�~simulovan�blasti instalov�.
18
19Smy�v�etektory um�� na Zli��oskytuj�va �. Prvn�je po� vozidel, kter��etektor b�m stanoven�oby agregace dat (typicky 60, 90 nebo 120 sekund) projely, druh�� (ud�n� po� vzork�dstupem desetina sekundy), po kter��m periody detekce ve sledovan�blasti vyskytovalo n�k�ozidlo.
20
21�zen��atky prob� pomoc�ign�� pl� ulo�en��i nebo dle pokyn�st�. Sign��l� mohou b�n�ebo prom��\emph{Sign��l� se skl� z~n�lika f�, kter�aj�u�evn� (maj�evn�a�ky a~jejich d�a je v~ka�d�cyklu stejn� p�n�e mohou �te� p�vat (v~takov�p��r�p� okam�ik p�du mezi f�mi � podle vyhodnocen�daj�ednotliv�tektor�emph{F�} jsou slo�en�e sign�� skupin. \emph{Sign��kupina} pak zna�skupinu sv�ln�gnaliza�ch za��kter�ozsv�je v~dan�� zelenou. Sign��l� maj�evnou a~jednotnou \emph{d�u jednoho cyklu}, kterou ozna�eme $T_{\mathrm{c}}$. V~p�tn�blasti je to konkr��0 sekund. Posledn�d�t�mem je \emph{offset}. Ten �o~kolik sekund je posunut za�ek jednoho cyklu sign�� pl� oproti jist� po�e�mu �u $t_\mathrm{0}$. Offset je kl�v�ametrem pro tvorbu tak zvan�elen�lny -- �patnou volbou offset�n�� pl� u~dvou na sebe navazuj�ch k�atek m� zp�t situaci, kdy vozidla naj��o n�eduj� k�atky, na n�pr� padla �ven�
22
23V~p��evn�gn�� pl� se p�� signalizovan�ak��� danou tabulkou, kter�r�e, kdy kter�ign��kupina rozsv� zelenou a~jak dlouho m�elen�rvat. V~p��rom��gn�� pl� m�� ka�dou skupinu ulo�ena mo�nost prodlou�it interval zelen�~p���e � z~detektor�amuj�al���d�c�ozidla v~dan�sm�. Tabulka pevn� sign�� pl� je na obr�u \ref{fig:fixed-plan}.
24
25\begin{figure}
26        \centering
27        \includegraphics[width=\columnwidth]{fixed-plan}
28        \caption{Uk�a tabulky pevn� sign�� pl�. Vlevo jsou jednotliv�ign��kupiny, naho�sov�sa, uprost�sou pak zelen�zna�y intervaly, ve kter�to sign��kupiny vys�j�nak �volno�.}
29        \label{fig:fixed-plan}
30\end{figure}
31
32\section{Oblast Zli�a}
33Ov�n�o�nosti decentralizovan� ��opravn�ignalizace je v~t� pr� provedeno na modelu skute� oblasti: ulici �vnick�~Praze~--~Zli��V~ulici se nach� p�sv�ln�i�ovatek situovan�jedn�inii. Pro zjednodu�en�sou v~t� pr� simulov� jen dv�evern��atky s~�eln�a��5.495 a~5.601. Prvn�menovan�e trojramenn��atka ulic �vnick�~Na Radosti, druh�e ��nn�~je tvo�napojen�autobusov� termin� na jedn�tran�~obchodn� centra Metropole Zli� na ulici �vnickou na stran�ruh�Cel�blast je na obr�u \ref{fig:zlicin-pohled}, dv�imulovan��atky potom na obr�u \ref{fig:zlicin-detail}.
34
35\begin{figure}%
36        \centering
37        \includegraphics[width=\columnwidth]{zlicin-pohled}%
38        \caption{Celkov�ed na �vnickou ulici.}%
39        \label{fig:zlicin-pohled}%
40\end{figure}
41
42\begin{figure}%
43        \centering
44        \includegraphics[width=\columnwidth]{zlicin-495-601}%
45        \caption{Pohled na dv�imulovan��atky, vlevo 5.495, vpravo 5.601.}%
46        \label{fig:zlicin-detail}%
47\end{figure}
48
49B�m simulac�sou na obou k�atk� nastaveny pevn�ign��l� bez prodlu�ov� f�.
50
51\section{Simul�r Aimsun}
52K~simulaci dopravn�ituace se pou�� softwarov�k GETRAM/AIMSUN od spole�sti TSS (Transport Simulation Systems) ve verzi 4.2.16. J�em cel� n�roje je program Aimsun, kter���~samotn�imulaci.
53
54Aimsun (Advanced Interactive Microscopic Simulator for Urban and Non-Urban Networks, \cite{aimsunman}) je mikrosimul�rem dopravy\footnote{Sou�n�erze Aimsun 6 dovoluje ji� mikro, meso i~makrosimulaci}, to znamen��e modeluje polohu jednotliv�zidel diskr���m cel�oby simulace. Ka�d�ozidlo se �ur��elem chov�. Lze nastavit r�styly p��d�, prudkost brzd� a~rozjezd�e t�i~ochotu �at. Je mo�n�imulovat r�druhy vozidel, od osobn� p��adn�uta a� po autobusy a~hromadnou dopravu v� Vedle vozidel Aimsun samoz� nab� simulaci v�iny objekt�er�e vyskytuj�~dopravn� s�ch: sv�ln�gnaliza� za��detektor�d.
55
56Vstup pro simul�r se skl� ze sc��parametr�ulace. Sc��ahuje popis dopravn��, � o~dopravn���i, programy ��opravy a~pl� ve� dopravy. Popis dopravn�� p�avuje geometrickou reprezentaci zkouman�blasti, tedy rozm� a~tvar jednotliv�lni�ch pruh��atek, um��n�opravn�ignalizace, detektor�st�k hromadn�opravy a~podobn�Dopravn��� m��an�v� zp�. Jedna mo�nost je pomoc�ntenzity dopravy na vstupech, pom� odbo��a k�atk� a~po�e�ho stavu s�, druh�omoc�akzvan�-D matice, kter�achycuje po� uskute�n�st mezi dvojicemi vstupn� a~v�� bod�ogramy ��opravy zahrnuj�opisy f� a~jejich trv� pro ���atky, p�sti v~j��ro k�atky ne��Kone� pl� ve� dopravy se skl�j�~popis�s, zast�k a~j�n� �linek hromadn�opravy v~simulovan�blasti. Parametry simulace pak p�avuj�evn��a popisuj� experiment (jako doba simulace) a~prom��odnoty ur��ro kalibraci modelu.
57
58V�m za simulace je spojit�rafick�eprezentace zkouman�blasti, statistick�ata o~provozu (tok vozidel, po� zastaven�pr��ychlost, atd.) a~� sesb�n�~detektor�sledky mohou b�resleny do graf�bo ulo�eny v~textov�odob�o soubor�do datab� pro dal��pracov�.
59
60\begin{figure}%
61        \centering
62        \includegraphics[width=\columnwidth]{aimsun}%
63        \caption{Simulovan�blast nahran�~Aimsunu}%
64        \label{fig:aimsun}%
65\end{figure}
66
67\subsection{Getram Extensions}
68
69Aimsun m�plika� rozhran�API), kter�mo�� tvorbu roz�i�� modul�van�tram Extensions. Aimsun pomoc�ohoto rozhran�oskytuje v~re���e data ze simulace a~naopak p��ata pro jej�vliv�n�jak je nazna�o na obr�u \ref{fig:extension}. Roz��n�e vytv�j�u�ako DLL knihovny napsan�~C/C++ nebo ve form�kript�ythonu.
70
71\begin{figure}%
72\centering
73\includegraphics[width=8cm]{extension}%
74\caption{Aimsun a~extern�plikace.}%
75\label{fig:extension}%
76\end{figure}
77
78Komunikace mezi roz��n�(Getram Extension) a~simul�rem Aimsun prob� pomoc�esti funkci:
79\begin{enumerate}
80        \item \emph{GetExtLoad()} je vol� v~okam�iku nahr� roz��n�imsunem.
81        \item \emph{GetExtInit()} je vol� na za�ku simulace.
82        \item \emph{GetExtManage()} se vol�a za�ku ka�d� kroku simulace. Slou��~z�� aktu�� � z~detektor�t o~vozidlech a~dal�� �. Tak�mo�� naopak ovl�n�ktivn� prvk�imulovan�blasti.
83        \item \emph{GetExtPostManage()} je funkce podobn��oz�jen tato je vol� na konci simula�ho kroku.
84        \item \emph{GetExtFinish()} se vol�a konci simulace a~v~n�oz��n�okon�e v�echny operace, kter�i to je�t��j�
85        \item \emph{GetExtUnLoad()} je zavol� v~okam�iku, kdy Aimsun ukon�e komunikaci s~roz��n�
86\end{enumerate}
87
88Pr�komunikace mezi Aimsunem a~roz��n�je zn�rn�na obr�u (\ref{fig:extensiondetail}).
89
90\begin{figure}%
91\centering
92\includegraphics[width=7.5cm]{extensiondetail}%
93\caption{Podrobn�es komunikace mezi Aimsunem a~Getram Extension.}%
94\label{fig:extensiondetail}%
95\end{figure}
96
97\section{Emul�r �e ELS3}
98Pro simulace funkc�adi�k�atky se pou�� emul�r ELS3 vyvinut�ou Eltodo dopravn�yst� s.r.o. Ten z~re�� �e obsahuje algoritmus ��Ovl�n�W periferi�modul detektor���sign�� skupin apod.) jsou nahrazeny v�psan�ul�rem Aimsun.
99
100V~INI souboru emul�ru �e jsou ulo�eny parametry dopravn� ��ou�it� v~simulovan�blasti. Dopravn�e�en�e ur�o parametry k�atky (jej�onstrukce, um�� detektor�ze, sign��kupiny, \ldots) a~dopravn� vztahy mezi t�to parametry (sign��l�, dynamick��n�\ldots). N�h dopravn� ��e d�m dopravn� in�en�jeho struktura p�uje r�c t� pr�.
101
102%Parametry k�atky (sign��kupiny, f�, detektory, �) a dopravn�ztahy nad t�to parametry (sign��l�, dynamick��n��) jsou ur�y dopravn��� kter�ytvo�pravn�n�en�eho� struktura p�uje r�c t� pr�. Tyto konfigura� parametry dopravn� ��sou ulo�eny v INI souboru.
103
104ELS3 m�ro komunikaci s~okol�vlastn�PI. V~ka�d�simula�m kroku p��obdr��~Aimsunu stavy sv�tektor� knihovny BDM (kter�de nahrazuje modul dopravn�st� a~o~n�bude �ozd�) � p��ata pro ovlivn� ��V�m �e je obraz barevn�ombinace sign�� skupin. Ten se zas� do Aimsunu na konci ka�d� simula�ho kroku.
105
106%Vstupn� v��ata se do �e na�aj��omunika� API. Z prost�AIMSUN � obdr�� ka�d�simula�m kroku obraz stavu v�ech detektor��ovatky. Z modulu dopravn�st� (v na�em p��e to BDM) � p� po uplynut��c�eriody data pro uplatn� nov� ��
107
108%V�m z �e je obraz barevn�ombinace sign�� skupin. Obraz se pos� do AIMSUN na konci simula�ho kroku. Pro zp�ou vazbu �e na �dnu slou��ealizovan���l� Sign��l�se odes� s pevnou periodou, kter�emus��dn� ��eriodou p�en�opravn�st�.
Note: See TracBrowser for help on using the browser.