root/applications/doprava/texty/delka_cyklu/02_Aimsun/Aimsun.tex.backup @ 1150

Revision 1150, 7.5 kB (checked in by jabu, 14 years ago)
Line 
1\def \obr {02_Aimsun/fig/}
2
3\chapter{AIMSUN}
4AIMSUN (Advanced Interactive Microscopic Simulator for Urban and Non-Urban Networks),
5je mikrosimulátor dopravy. Podstatou mikroskopické simulace (mikrosimulace) je modelování
6jízdy jednotlivých vozidel po dané komunikační síti, přičemž se zohledňují všechny parametry
7infrastruktury i dopravních prostředků, a to včetně chování řidiče.
8V této kapitole je popsána základní charakteristika mikrosimulátoru AIMSUN.
9Podrobnější informace lze nalézt například v \cite{aimsunget} nebo \cite{aimsunman}.
10\\
11
12\section{Vstupní data pro AIMSUN}
13AIMSUN potřebuje pro svůj běh simulační scénář a množinu simulačních parametrů, které definují
14experiment. Scénář se skládá ze čtyř druhů dat: popis dopravní sítě, plány řízení dopravy,
15požadovaná dopravní data, a plány hromadné dopravy.
16\subsection{Scénář}
17Popis dopravní sítě zahrnuje geometrii sítě, popis křižovatek a rozmístění detektorů,
18které jsou rozmístěny podál dopravní sítě.
19\\
20\\
21Plány řízení doprahy obsahují fáze a jejich délky pro křižovatky, které jsou řízeny dopravními světly.
22V každé fázi je definováno která signální skupina je průjezdná.
23\\
24\\
25dopravní data se dají zadat dvěma způsoby:
26\newpage
27\begin{itemize}
28 \item Pomocí objemů dopravy v určitých místech dopravní sítě, poměrů odbočení a počátečního stavu
29 \item Pomocí matice, kde prvek na $i$-tém řádku a v $j$-sloupci udává kolik jízd se uskuteční z místa $i$ do místa $j$
30\end{itemize}
31V prvním případě se vozidla rozmístí stochasticky podle pořžadovaných počtů a poměrů odbočení do dopravní sítě,
32v případě druhém je každému vozidlu přiřazena trasa z místa $i$ do místa $j$.
33\\
34\\
35Plány hromadné dopravy obsahují linky autobusů, jejich zastávky a jízdní řády.
36\subsection{Výstupní data AIMSUNu}
37AIMSUN poskytuje jak statistické výstupy v podobě hodnot doby průjezdu vozidla sítí, počtu zastavení, zpoždění a průměrné rychlosti,
38tak výstupy z detektorů - počet vozidel, rychlost a doba stání na detektoru, tak i plynule modelovaný grafický výstup.
39\begin{figure}[H]
40\begin{center}
41    {\includegraphics[width=346px]{\obr aimsun01.eps}}
42    \caption{Grafický výstup ze simulátoru AIMSUN}\label{fig:aimsun01}
43\end{center}
44\end{figure}
45
46\begin{figure}[H]
47\begin{center}
48    {\includegraphics[width=346px]{\obr aimsun02.eps}}
49    \caption{Grafický výstup ze simulátoru AIMSUN - detail}\label{fig:aimsun02}
50\end{center}
51\end{figure}
52
53\subsection{VGS API}\label{ss:vgs_api}
54VGS API je rozhraní napsané v jazyce, které rozšiřuje funkčnost mikrosimulátoru AIMSUN.
55Jeho dva nejdůležitější úkoly jsou zjednodušení reálné simulace a statistické zpracování
56výstupních dat.
57
58\subsubsection{Reálná simulace}
59Aimsun umožňuje simulaci reálné dopravní sítě, kdy hodnoty hustoty dopravy
60odpovídají skutečně naměřeným hodnotám v reálném prostření simulované sítě.
61Běžně se používají ručně sečtené hodoty v intervalech jedné hodiny.
62Údaje se potom vkládají opět ručně do simulátoru.
63\\
64\\
65Pro přesnější simulaci se používají data z detektorů v simulované oblasti.
66Objem dat je ale pro ruční vkládání neúnosně velký. Proto bylo vyvinuto
67VGS API, které umožňuje generování vozidel v průběhu simulace.
68VGS API se předá soubor s uloženými údaji z detektorů, to automaticky
69rozběhne AIMSUN, do kterého generuje v průběhu simulace vozidla podle reálných dat.
70
71\subsubsection{Zpracování dat}\label{sss:zpracovani_dat}
72Druhým důležitám úkolem VGS API je zhromažďovat data potřebná pro
73vyhodnocení experimentu. Aimsun sice disponuje jednoduchým rozhraním pro
74vizualizaci dat a jejich export do textových souborů, není ale možné
75například porovnávat jednotlivé scénáře simulací. VGS API proto
76periodicky ukládá všechny klíčové ukazatele jak pro jednotlivé segmenty
77dopravní sítě, tak i pro celý simulovaný systém. Uživatel má po ukončení
78simulace k dispozici údaje o počtu zastavení vozidla, o jeho zpoždění,
79průměrné rychlosti, době jízdy a době stání, o dopravím toku a hustotě
80dopravy na jednotlivých segmentech.
81\\
82\\
83Jedním z nejpodstatnějších údajů, které nám VGS API poskytuje, je délka
84fronty pro daný jízdní pruh.
85Tento údaj je prakticky nemožný určovat podle dat z detektorů, podstatně zkreslených
86chybami dvojího typu. Jednak vzniká chyba při přejezdu vozidla z pruhu do pruhu v oblasti detektorů,
87kdy jedno vozidlo zaznamenají oba detektory. Vozidlo by se potom přičetlo do obou front. K druhému případu
88chyby dochází, pokud je mezi dvěma vozidly tak malý rozestup, že je detektor považuje za jedno.
89V tomto případě naopak dochází k samovolnému vytrácení vozidel.
90Pokud bychom chtěli počítat délku fronty jako rozdíl počtů vozidel, která do křižovatky přijela a která ji opustila,
91docházelo by ke kumulaci této chyby v průběhu simulace.
92Hodnota délky fronty se ve VGS API získá vysčítáním vozidel s
93menší rychlostí než 3,6 km/h po segmentech jízdního pruhu.
94
95
96\subsection{Řadiče}
97K řízení signálních skupin křižovatky se používá tzv. řadič. V reálném případě se jedná
98o počítač napojený na dopravní ústřednu, signální skupiny křižovatky a její detektory.
99v případě simulace je použit emulátor řadiče ELS3 firmy ELTODO. Ten má implementován
100pouze algoritmus řízení. O simulaci detektorů a přepínání signálních skupin se stará AIMSUN.
101\\
102\\
103Parametry křižovatky (signální skupiny, fáze, detektory, …) a dopravní
104vztahy nad těmito parametry (signální plány, dynamické řízení, …)
105se načítají na začátku simulace z konfiguračního souboru. Jsou
106součástí dopravního návrhu a v průběhu simulace se nemění.
107Přenastavují se pouze vnější parametry.
108\\
109\\
110Vstupní a výstupní data se do řadiče načítají přes komunikační API.
111Na začátku každého simulačního kroku se z AIMSUNu předají údaje z detektorů.
112Po zpracování dat program určí hodnotu vnějších parametrů pro řízení křižovatky,
113a na konci kroku simulace je předá řadiči pomocí knihovny BDM, která zastává roli
114dopravní ústředny v reálném případě.
115\\
116\\
117Vnějšími parametry jsou
118\begin{itemize}
119 \item délka cyklu - čas, za který se vystřídají všechny fáze
120 \item offset - posunutí začátku cyklu oproti globálnímu času
121\end{itemize}
122Úkolem této práce je řídit provoz pouze pomocí nastavení délky cyklu.
123To změní i délky jednotlivých fází, jejichž součet se musí délce cyklu rovnat,
124neovlivní však jejich poměr, který je konstantní. To znamená, že se nezmění
125ani poměr doby průjezdnosti a neprůjezdnosti dopravních pruhů.
126
127
128\subsection{Oblast simulace}\label{ss:oblast_simulace}
129Pro simulaci bylo použito svhéma dvou křižovatek na ulici Řevnické, sestavené
130podle skutečné situace. Následující schémata znázorňují křižovatkuy s označením
131495 - Na Radosti a 601 - terminál BUS, jejich pruhy (VA, VB, VC, VD, VE, VF a VA, VAa, VB, VBa, VC, VD, VE, Se)
132a detektory, znázorněné zelenými obdélníky.
133
134\begin{figure}[H]
135\begin{center}
136    {\includegraphics[width=12cm]{\obr 601.eps}}
137    \caption{Křižovatka 601}\label{fig:601}
138\end{center}
139\end{figure}
140
141\begin{figure}[H]
142\begin{center}
143    {\includegraphics[width=12cm]{\obr 495.eps}}
144    \caption{Křižovatka 495}\label{fig:601}
145\end{center}
146\end{figure}
147
Note: See TracBrowser for help on using the browser.