root/applications/doprava/texty/delka_cyklu/02_Aimsun/Aimsun.tex @ 1147

Revision 1147, 7.3 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.
8\\
9\section{Vstupní data pro AIMSUN}
10AIMSUN potřebuje pro svůj běh simulační scénář a množinu simulačních parametrů, které definují
11experiment. Scénář se skládá ze čtyř druhů dat: popis dopravní sítě, plány řízení dopravy,
12požadovaná dopravní data, a plány hromadné dopravy.
13\subsection{Scénář}
14Popis dopravní sítě zahrnuje geometrii sítě, popis křižovatek a rozmístění detektorů,
15které jsou rozmístěny podál dopravní sítě.
16\\
17\\
18Plány řízení doprahy obsahují fáze a jejich délky pro křižovatky, které jsou řízeny dopravními světly.
19V každé fázi je definováno která signální skupina je průjezdná.
20\\
21\\
22dopravní data se dají zadat dvěma způsoby:
23\newpage
24\begin{itemize}
25 \item Pomocí objemů dopravy v určitých místech dopravní sítě, poměrů odbočení a počátečního stavu
26 \item Pomocí matice, kde prvek na $i$-tém řádku a v $j$-sloupci udává kolik jízd se uskuteční z místa $i$ do místa $j$
27\end{itemize}
28V prvním případě se vozidla rozmístí stochasticky podle pořžadovaných počtů a poměrů odbočení do dopravní sítě,
29v případě druhém je každému vozidlu přiřazena trasa z místa $i$ do místa $j$.
30\\
31\\
32Plány hromadné dopravy obsahují linky autobusů, jejich zastávky a jízdní řády.
33\subsection{Výstupní data AIMSUNu}
34AIMSUN poskytuje jak statistické výstupy v podobě hodnot doby průjezdu vozidla sítí, počtu zastavení, zpoždění a průměrné rychlosti,
35tak výstupy z detektorů - počet vozidel, rychlost a doba stání na detektoru, tak i plynule modelovaný grafický výstup.
36\begin{figure}[H]
37\begin{center}
38    {\includegraphics[width=346px]{\obr aimsun01.eps}}
39    \caption{Grafický výstup ze simulátoru AIMSUN}\label{fig:aimsun01}
40\end{center}
41\end{figure}
42
43\begin{figure}[H]
44\begin{center}
45    {\includegraphics[width=346px]{\obr aimsun02.eps}}
46    \caption{Grafický výstup ze simulátoru AIMSUN - detail}\label{fig:aimsun02}
47\end{center}
48\end{figure}
49
50\subsection{VGS API}\label{ss:vgs_api}
51VGS API je rozhraní napsané v jazyce, které rozšiřuje funkčnost mikrosimulátoru AIMSUN.
52Jeho dva nejdůležitější úkoly jsou zjednodušení reálné simulace a statistické zpracování
53výstupních dat.
54
55\subsubsection{Reálná simulace}
56Aimsun umožňuje simulaci reálné dopravní sítě, kdy hodnoty hustoty dopravy
57odpovídají skutečně naměřeným hodnotám v reálném prostření simulované sítě.
58Běžně se používají ručně sečtené hodoty v intervalech jedné hodiny.
59Údaje se potom vkládají opět ručně do simulátoru.
60\\
61\\
62Pro přesnější simulaci se používají data z detektorů v simulované oblasti.
63Objem dat je ale pro ruční vkládání neúnosně velký. Proto bylo vyvinuto
64VGS API, které umožňuje generování vozidel v průběhu simulace.
65VGS API se předá soubor s uloženými údaji z detektorů, to automaticky
66rozběhne AIMSUN, do kterého generuje v průběhu simulace vozidla podle reálných dat.
67
68\subsubsection{Zpracování dat}
69Druhým důležitám úkolem VGS API je zhromažďovat data potřebná pro
70vyhodnocení experimentu. Aimsun sice disponuje jednoduchým rozhraním pro
71vizualizaci dat a jejich export do textových souborů, není ale možné
72například porovnávat jednotlivé scénáře simulací. VGS API proto
73periodicky ukládá všechny klíčové ukazatele jak pro jednotlivé segmenty
74dopravní sítě, tak i pro celý simulovaný systém. Uživatel má po ukončení
75simulace k dispozici údaje o počtu zastavení vozidla, o jeho zpoždění,
76průměrné rychlosti, době jízdy a době stání, o dopravím toku a hustotě
77dopravy na jednotlivých segmentech.
78\\
79\\
80Jedním z nejpodstatnějších údajů, které nám VGS API poskytuje, je délka
81fronty pro daný jízdní pruh.
82Tento údaj je prakticky nemožný určovat podle dat z detektorů, podstatně zkreslených
83chybami dvojího typu. Jednak vzniká chyba při přejezdu vozidla z pruhu do pruhu v oblasti detektorů,
84kdy jedno vozidlo zaznamenají oba detektory. Vozidlo by se potom přičetlo do obou front. K druhému případu
85chyby dochází, pokud je mezi dvěma vozidly tak malý rozestup, že je detektor považuje za jedno.
86V tomto případě naopak dochází k samovolnému vytrácení vozidel.
87Pokud bychom chtěli počítat délku fronty jako rozdíl počtů vozidel, která do křižovatky přijela a která ji opustila,
88docházelo by ke kumulaci této chyby v průběhu simulace.
89Hodnota délky fronty se ve VGS API získá vysčítáním vozidel s
90menší rychlostí než 3,6 km/h po segmentech jízdního pruhu.
91
92
93\subsection{Řadiče}
94K řízení signálních skupin křižovatky se používá tzv. řadič. V reálném případě se jedná
95o počítač napojený na dopravní ústřednu, signální skupiny křižovatky a její detektory.
96v případě simulace je použit emulátor řadiče ELS3 firmy ELTODO. Ten má implementován
97pouze algoritmus řízení. O simulaci detektorů a přepínání signálních skupin se stará AIMSUN.
98\\
99\\
100Parametry křižovatky (signální skupiny, fáze, detektory, …) a dopravní
101vztahy nad těmito parametry (signální plány, dynamické řízení, …)
102se načítají na začátku simulace z konfiguračního souboru. Jsou
103součástí dopravního návrhu a v průběhu simulace se nemění.
104Přenastavují se pouze vnější parametry.
105\\
106\\
107Vstupní a výstupní data se do řadiče načítají přes komunikační API.
108Na začátku každého simulačního kroku se z AIMSUNu předají údaje z detektorů.
109Po zpracování dat program určí hodnotu vnějších parametrů pro řízení křižovatky,
110a na konci kroku simulace je předá řadiči pomocí knihovny BDM, která zastává roli
111dopravní ústředny v reálném případě.
112\\
113\\
114Vnějšími parametry jsou
115\begin{itemize}
116 \item délka cyklu - čas, za který se vystřídají všechny fáze
117 \item offset - posunutí začátku cyklu oproti globálnímu času
118\end{itemize}
119Úkolem této práce je řídit provoz pouze pomocí nastavení délky cyklu.
120To změní i délky jednotlivých fází, jejichž součet se musí délce cyklu rovnat,
121neovlivní však jejich poměr, který je konstantní. To znamená, že se nezmění
122ani poměr doby průjezdnosti a neprůjezdnosti dopravních pruhů.
123
124
125\subsection{Oblast simulace}\label{ss:oblast_simulace}
126Pro simulaci bylo použito svhéma dvou křižovatek na ulici Řevnické, sestavené
127podle skutečné situace. Následující schémata znázorňují křižovatkuy s označením
128495 - Na Radosti a 601 - terminál BUS, jejich pruhy (VA, VB, VC, VD, VE, VF a VA, VAa, VB, VBa, VC, VD, VE, Se)
129a detektory, znázorněné zelenými obdélníky.
130
131\begin{figure}[H]
132\begin{center}
133    {\includegraphics[width=12cm]{\obr 601.eps}}
134    \caption{Křižovatka 601}\label{fig:601}
135\end{center}
136\end{figure}
137
138\begin{figure}[H]
139\begin{center}
140    {\includegraphics[width=12cm]{\obr 495.eps}}
141    \caption{Křižovatka 495}\label{fig:601}
142\end{center}
143\end{figure}
144
Note: See TracBrowser for help on using the browser.