Name: Valutazione di un design esclusivo Spur Dike U-Turn con dati e simulazione raccolti con radar (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-02-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 41 s
Description: Scopri come progettare corsie di inversione a U esclusive per ridurre le congestioni del traffico urbano. Questo metodo utilizza dati radar in tempo reale e simulazioni con software WaSiM per valutare miglioramenti al flusso veicolare.

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Gli autori desiderano riconoscere che il China Scholarship Council per aver parzialmente finanziato questo lavoro è stato con il numero 201506560015.

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<li>Fan, L., Tang, L., Chen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+location+of+variable+message+signs+using+GPS+probe+vehicle+data%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Optimizing location of variable message signs using GPS probe vehicle data.</a> PLoS ONE. 13 (7), e0199831(2018).</li>
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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

In questo articolo è stata discussa la procedura di risoluzione di un problema di traffico in corrispondenza di un incrocio o di un breve segmento utilizzando la simulazione. Diversi punti meritano particolare attenzione e sono discussi in modo più dettagliato qui.
La raccolta dei dati sul campo è la prima cosa che merita attenzione. Alcuni requisiti per la posizione di raccolta dati sono i seguenti: 1) Trovare una posizione adatta per la raccolta dei dati. La posizione dovrebbe essere simile ...

Alcuni problemi di traffico, come la congestione del traffico in un incrocio o in un segmento corto, possono essere risolti o migliorati ottimizzando la progettazione della strada, la tempistica del segnale di modifica, le misurazioni della gestione del traffico e altre tecnologie di trasporto1,2,3,4. Questi miglioramenti hanno un effetto positivo o negativo sulle operazioni di flusso del traffico rispetto alle situazioni originali. I cambiamenti nelle operazioni di traffico possono essere confrontati nel software di simulazione del traffico piuttosto che nella ricostruzione effettiva dell'intersezione o del segmento. Il metodo di simulazione del traffico è un'opzione rapida ed economica quando vengono proposti uno o più piani di miglioramento, soprattutto quando si confrontano diversi piani di miglioramento o si valuta l'efficacia dei miglioramenti. In questo articolo viene presentato il processo di risoluzione di un problema di traffico con la simulazione valutando le caratteristiche operative del flusso di traffico di un design esclusivo della corsia a u spur5.
Il movimento a U è una domanda di traffico diffusa che richiede un'apertura mediana a U sulla strada, ma questo è stato discusso. La progettazione di un'apertura a U può causare congestione del traffico, mentre la chiusura dell'apertura a U può causare deviazioni per i veicoli a U. Due movimenti, veicoli a U e veicoli diretti a sinistra, richiedono un'apertura inversione a U e causano ritardi nel traffico, fermate o persino incidenti. Alcune tecnologie sono state proposte per risolvere gli svantaggi dei movimenti di inversione a U, come la signalizzazione6,7, corsie di svolta a sinistra esclusive8,9, e veicoli autonomi10,11. Il potenziale di miglioramento esiste ancora sui problemi di inversione delle U, a causa delle soluzioni di cui sopra che hanno applicazioni restrittive. Un nuovo design a U può essere una soluzione migliore in determinate condizioni ed essere in grado di risolvere i problemi esistenti.
Il design più diffuso è l'intersezione mediana di inversione a U (MUTI)12,13,14,15, , come illustrato nella Figura 1. Una limitazione significativa del MUTI è che non è in grado di distinguere i veicoli in nevi dal passaggio di veicoli e che il conflitto di traffico esiste ancora16,17. Un design modificato a U chiamato l'esclusiva dike U-turn lane (ESUL; Figura 2) è proposto qui e mira a ridurre la congestione del traffico introducendo un'esclusiva corsia a U su entrambi i lati di una mediana. L'ESUL può ridurre significativamente i tempi di percorrenza, i ritardi e il numero di fermate dovute alla sua canalizzazione dei due flussi.
Per dimostrare che l'ESUL è più efficiente del normale MUTI, è necessario un protocollo rigoroso. L'ESUL non può essere effettivamente costruito prima di un modello teorico; pertanto, è necessaria una simulazione18. Utilizzando i parametri del flusso di traffico, alcuni modelli chiave sono stati utilizzati nella ricerca di simulazione19, come i modelli di comportamento di guida20,21, auto seguendo modelli22,23, modelli di inversione a U4, e modelli di cambio di corsia21. L'accuratezza delle simulazioni del flusso di traffico è ampiamente accettata16,24. In questo studio, sia il MUTI che l'ESUL sono simulati con dati raccolti per confrontare i miglioramenti apportati dall'ESUL. Per garantire l'accuratezza, viene simulata anche un'analisi sensibile dell'ESUL, che può applicarsi a molte situazioni di traffico diverse.
Questo protocollo presenta procedure sperimentali per risolvere problemi di traffico reali. Sono stati proposti i metodi per la raccolta dei dati sul traffico, l'analisi dei dati e l'analisi dell'efficienza complessiva dei miglioramenti del traffico. La procedura può essere riepilogata in cinque passaggi: 1) raccolta dati sul traffico, 2) analisi dei dati, 3) costruzione del modello di simulazione, 4) calibrazione del modello di simulazione e 5) analisi di sensibilità delle prestazioni operative. Se uno qualsiasi di questi requisiti nei cinque passaggi non viene soddisfatto, il processo è incompleto e insufficiente a dimostrare l'efficacia.

<table><tbody><tr><td>Batteria</td><td>Beijing Aozeer Technology Company</td><td>LPB-568S</td><td>Capacità: 3,7 V / 50000 mAh. Due porte, DC 1 out: 19v/5A (max), per un laptop. DC 2 out: 12v/3A (max), per un radar.</td></tr><tr><td>Cavo della batteria</td><td>Beijing Aozeer Technology Company</td><td>No Numero di catalogo</td><td>Collegare una batteria con un computer portatile.</td></tr><tr><td>Fotocamera</td><td>SONY</td><td>a6000/as50r</td><td>I video girati dalle telecamere erano 1080p, il che significa che la risoluzione è 1920*1080.</td></tr><tr><td>Treppiede per fotocamera</td><td>WEI FENG</td><td>3560/3130</td><td>L'altezza del treppiede per fotocamera è di 1,4 m.</td></tr><tr><td>Computer portatile</td><td>Dell</td><td>C2H2L82</td><td>Funziona con il sistema di base Windows 7.</td></tr><tr><td>Software Matlab</td><td>MathWorks</td><td>R2016a</td><td></td></tr><tr><td>Radar</td><td>Beijing Aozeer Technology Company</td><td>SD/D CADX-0037</td><td></td></tr><tr><td>Software radar</td><td>Beijing Aozeer Technology Company</td><td>Datalogger</td><td></td></tr><tr><td>Radar Treppiede</td><td>Beijing Aozeer Technology Company</td><td>Nessun numero</td><td>di catalogo Treppiedi corrispondenti che potrebbero connettersi con i radar, l'altezza è di 2 m al massimo.</td></tr><tr><td>Gilet catarifrangente</td><td>personalizzato</td><td>senza numero</td><td></td>di catalogo</tr><tr><td>VISSIM Software</td><td>PTV AG group</td><td>PTV vissim 10.00-07 versione</td><td></td> per studenti</tr></tbody></table>

valutazione di un design esclusivo spur dike u-turn con dati e simulazione raccolti con radar

Evaluation of an Exclusive Spur Dike U-Turn Design with Radar-Collected Data and Simulation

I progetti tradizionali a U possono ovviamente migliorare le caratteristiche operative, mentre le deviazioni a U e i segmenti di unione causano ancora congestione del traffico, conflitti e ritardi. Un esclusivo design eSUL (U-turn Lane design) di diga sperone è proposto per risolvere gli svantaggi dei tradizionali design a U-turn. Per valutare le prestazioni operative di ESUL, è necessario un protocollo di simulazione del traffico. L'intero processo di simulazione include cinque passaggi: raccolta dei dati, analisi dei dati, costruzione del modello di simulazione, calibrazione della simulazione e analisi sensibile. La compilazione del modello di simulazione e la raccolta dei dati sono due passaggi critici e vengono descritti più avanti in modo più dettagliato. Nella valutazione vengono comunemente utilizzati tre indici (tempo di viaggio, ritardo e numero di fermate) e altri parametri possono essere misurati dalla simulazione in base alle esigenze sperimentali. I risultati mostrano che l'ESUL riduce significativamente gli svantaggi dei tradizionali progetti a U-turn. La simulazione può essere applicata per risolvere problemi di traffico microscopici, ad esempio in incroci singoli o diversi adiacenti o segmenti brevi. Questo metodo non è adatto per reti stradali su larga scala o valutazioni senza raccolta dati.

La figura 2 mostra l'illustrazione dell'ESUL per l'apertura mediana di inversione u. WENS significa quattro direzioni cardinali. La strada principale ha sei corsie con due direzioni. Le cinture verdi dividono corsia non motorizzata su entrambi i lati e dividono le due direzioni al centro. Il flusso 1 è il flusso da est a ovest attraverso il traffico, il flusso 2 è il flusso da est a U-turn est, il flusso 3 è da ovest a est attraverso il traffico e il flusso 4...

Questo protocollo descrive il processo di risoluzione di un problema di traffico microscopico con la simulazione. L'intero processo contiene una descrizione dettagliata della raccolta dei dati, dell'analisi dei dati, della compilazione del modello di simulazione, della calibrazione della simulazione e dell'analisi sensibile. Vengono inoltre discusse le modifiche e la risoluzione dei problemi del metodo.

Valutazione di un design esclusivo Spur Dike U-Turn con dati e simulazione raccolti con radar

Traditional U-turn designs can improve operational features obviously, while U-turn diversions and merge segments still cause traffic congestion, ...

Questo video mira a mostrare il processo di raccolta dei dati sul traffico tramite radar e valutazione per modello di simulazione. Ogni volta che stiamo passando un'apertura mediana a U, ho trovato un modo per le auto di rallentare e persino fermarsi. Quindi vogliamo progettare una speciale corsia a U per far a pezzi i veicoli a U e per ridurre il problema del traffico causato dai veicoli a U.Utilizziamo i radar per raccogliere dati reali sul traffico e utilizziamo il software di simulazione WaSiM per valutare il miglioramento di questa corsia di inversione a U dell'area vicina. Due radar dovrebbero essere utilizzati contemporaneamente per entrambe le direzioni dei veicoli. Situazione operativa del traffico di picco mattutino.Nel frattempo un picco serale i nostri dati dovrebbero essere tutti raccolti. La raccolta dei dati sul traffico richiede almeno dati a due direzioni. Tutte le attrezzature necessarie sono le seguenti:Due radar, laptop, batterie, cavi, fotocamere e treodi corrispondenti per radar e telecamere, è necessario anche un giubbotto riflettente per tutti per la sicurezza.Indossa i gilet riflettenti per tutti all'inizio. Prepara i treodi radar, estendi i treodi il più in alto possibile. Installare il radar sulla parte superiore del treppiede e bloccarlo.Imposta un radar vicino al ciglio della strada, a circa mezzo metro. Regolare il radar verticalmente e rivolto verso la direzione del veicolo o la direzione opposta. Accendere la batteria dell'alimentazione.Collegare il laptop alla batteria dell'alimentazione. Collegare il cavo di alimentazione radar e collegare i dati radar USB al laptop. Quindi tutti i cavi sono collegati bene.Accendi il portatile. Imposta la fotocamera accanto al radar per sparare al flusso del veicolo. Ora tutta l'installazione delle apparecchiature è fatta.Software radar aperto. Fare clic su Controllo comunicazione"Selezionare il numero id radar e verrà mostrato radar rilevato"con numero ID. Fare clic su Imposta analisi"Fare clic su Lettura ora RLU" e impostare successivamente l'ora RLU.Quindi fare clic su Avvia indagine"e chiudere la finestra di dialogo. Fare clic su Visualizzazione in tempo reale"per controllare lo stato del radar. Quando il veicolo passa la posizione radar, i dati verranno acquisiti dal radar.Ciò significa che tutte le parti funzionano bene. Chiudere la finestra di controllo in tempo reale e fare clic su Imposta indagine"Seleziona termina indagine" e confermarla, quindi chiudere la finestra di dialogo. Selezionare Download dati"Sfoglia desktop per salvare i dati e immettere un nome per il file.Fare clic sul pulsante Avvia download. Fare clic su Conferma"per completare la raccolta dei dati. Fare clic su Impostazioni analisi", quindi su Cancella record di dati"e confermarlo nella finestra di dialogo successiva per cancellare la memoria interna del radar.La posizione deve essere simile al tipo di intersezione nella ricerca. È necessaria un'apertura mediana a U sull'autostrada, è necessaria una linea di vista e di sgombero abbastanza lunga, necessaria per il radar e la sicurezza per gli investigatori. Il luogo deve avere un posto sufficiente e sicuro per le attrezzature e gli investigatori.Regolare la direzione radar. Impostare la fotocamera accanto al radar, dove potrebbe catturare tutte le corsie. Ripetere il processo di installazione di tutte le apparecchiature sul ponte pedonale.Continua a controllare che tutte le apparecchiature funzionino bene durante la raccolta dei dati. Estrarre traiettorie e velocità dal file di dati radar e ottenere il volume di traffico dai video. Selezionare il gruppo di volumi di traffico più alto come dati rappresentativi.Software di simulazione aperto. Fare clic sul pulsante Mappa interna e ingrandire la mappa per trovare la posizione dei dati. Fare clic su Collegamenti"a sinistra, quindi spostare il cursore nella posizione iniziale del collegamento e fare clic con il pulsante destro del mouse.Selezionare un nuovo collegamento. Nome collegamento di input, numero di corsie e quindi fare clic su OK"Trascinare il cursore per disegnare il collegamento sulla mappa. Fare clic con il pulsante destro del mouse sul collegamento e scegliere Aggiungi punto"Aggiungi punti e punti diretti per rendere il collegamento più fluido con gli allineamenti reali del percorso nella mappa.Ripetere questo passaggio tre volte per creare quattro segmenti ad eccezione dell'apertura mediana a inversione a U. Usare il pulsante destro del mouse e il pulsante di controllo sulla tastiera. Trascinare il punto finale di un collegamento al collegamento adiacente per connettere i collegamenti.Ripetere questo passaggio per connettere tutti i collegamenti e le route a U. Selezionare Dati base"dalla barra superiore. Selezionare Distribuzioni"e fare clic su Velocità desiderata"Fare clic sul pulsante di cross-end dell'anello nella parte inferiore per aggiungere una nuova velocità desiderata e denominarla.Velocità massima di ingresso raccolta da dati rappresentativi, alta quanto la nostra velocità, e ogni velocità calcolata come la velocità minima desiderata. Eliminare i dati predefiniti nella velocità desiderata. Pulsante Seleziona elenchi" dalla barra superiore.Fare clic su Trasporto privato",quindi su Composizioni veicolo"Fare clic sul pulsante aggiungi barra ad anello per aggiungere una nuova composizione del veicolo. Quindi selezionare La cintura di velocità desiderata"nell'ultimo passaggio per le auto, quindi fare clic su Aggiungi"per aggiungere un altro camion di tipo veicolo. Volume di ingresso di auto e camion e flusso reale da dati rappresentativi.Selezionare Percorso veicolo"dalla barra dei menu sinistra. Spostare il cursore a monte dell'unico collegamento come punto iniziale. Fate clic con il pulsante destro del mouse e selezionate Aggiungi nuova decisione di instradamento statico del veicolo"Trascina il cursore blu per disegnare tutti i percorsi dei veicoli sulla mappa come percorsi reali.Selezionare Aree a velocità ridotta"dalla barra dei menu sinistra. Fare clic con il pulsante destro del mouse su un percorso disattivato di apertura dell'inversione a U, quindi selezionare una nuova area di velocità ridotta. La lunghezza dell'area dipende dai dati rappresentativi.La velocità cambia lunghezza e costruisci quest'area per entrambe le direzioni. Selezionare Aree di conflitto"dalla barra dei menu sinistra. Quattro aree di conflitto gialle verranno mostrate nella sezione di apertura mediana.Fare clic con il pulsante destro del mouse sull'area gialla e selezionare Imposta stato "su indeterminato come situazione reale. Selezionare I tempi di percorsa del veicolo"da sinistra. Fare clic con il pulsante destro del mouse all'inizio di un collegamento e selezionare Aggiungi nuova misurazione del tempo di percorsa del veicolo"Trascinare il cursore alla fine del collegamento per creare la misurazione del tempo di viaggio di un veicolo.Ripetere questo passaggio per tutti i percorsi dei veicoli. Selezionare Ingressi veicolo"da sinistra, quindi fare clic sul punto iniziale di un collegamento e fare clic con il pulsante destro del mouse su Aggiungi nuovo input del veicolo"Quindi spostare il mouse verso il basso sinistro e il volume di input dai dati rappresentativi. Ripetere questo passaggio per tutti i collegamenti.Creazione di un altro modello di simulazione ESUL come confronto. Solo le parti di apertura a U devono essere modificate. Fare clic sul pulsante di riproduzione blu nella parte superiore dell'interfaccia e inizierà la simulazione.Trascinare la scala a sinistra del pulsante di riproduzione per regolare la velocità di simulazione. E la modalità rapida del pulsante dello strumento può raggiungere al massimo la velocità di simulazione. Al termine della simulazione, tutti i risultati verranno visualizzati nella parte inferiore dell'interfaccia.I risultati verranno analizzati nel passaggio successivo. Inserire i dati raccolti nel modello di simulazione. Eseguire la simulazione e ottenere il risultato della simulazione.I volumi di simulazione possono essere generati dal risultato, quindi confrontare con il volume raccolto. La differenza tra il volume raccolto e il volume simulato è chiamata errore percentuale assoluta media. L'accuratezza della simulazione è accettabile quando mape è piccolo.I dati rappresentativi concludono tre gruppi: rapporto di inversione a U, volume e altri parametri. Dividi il rapporto di inversione a U in cinque categorie, dividi il volume in nove categorie e mantieni stabili altri parametri nelle situazioni seguenti. Quindi, 45 simulazioni che coprivano tutte le situazioni.Tutti questi risultati di simulazione verificano l'efficacia e il miglioramento dell'ESUL. Nel risultato vengono visualizzati flussi di traffico a quattro direzioni con tre indici: tempo di percorsa, ritardo e numero di fermate. Il risultato mostra il significativo miglioramento dell'ESUL in tutte le situazioni di traffico.Il tempo di percorsa, il ritardo e il numero di fermate sono tre indici necessari nella simulazione WaSiM. Con i dati raccolti e il risultato della simulazione, il miglioramento dell'esclusivo design a U-turn è tutto il resto. Vogliamo risolvere un problema realistico con un metodo semplice che potrebbe essere applicato all'ingegneria.Questo metodo può essere utilizzato in una singola intersezione o segmento corto. Il passaggio chiave di questa misura è la raccolta di dati sul traffico reale e il modello di simulazione costruito.

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