Wpływ optymalizacji bazowych programów sygnalizacji świetlnej na efektywność adaptacyjnych systemów sterowania ruchem

Podobne dokumenty
MODELOWANIE RUCHU AUTOBUSÓW NA WSPÓLNYM PASIE AUTOBUSOWO-TRAMWAJOWYM

Zastosowania techniki symulacji komputerowej do oceny efektywności rozwiązań zapewniających priorytety w ruchu pojazdów transportu zbiorowego

SYSTEMÓW STEROWANIA RUCHEM

TRAFFIC LIGHTS WITH THE USE OF VISSIM

PROJEKT STAŁEJ ORGANIZACJI RUCHU

Stanowisko inżyniera ruchu drogowego

EFEKTYWNOŚĆ SYSTEMU ZARZĄDZANIA RUCHEM WWARSZAWIE SEBASTIAN KUBANEK. Zarząd Dróg Miejskich w Warszawie

Katedra Budownictwa Drogowego. Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy W ŚRODOWISKU VISUM. dr inż. Jacek Chmielewski

EFEKTYWNOŚĆ KOMUNIKACJI TRAMWAJOWEJ A PRIORYTETY DLA TRAMWAJÓW

NAZWA INWESTYCJI: BUDOWA SYGNALIZACJI ŚWIETLNEJ NA SKRZYŻOWANIU ULIC OSTROWSKA - DŁUGA - ZĘBCOWSKA - SZKOLNA W JANKOWIE PRZYGODZKIM BRANŻA

SPIS TREŚCI Projekt lokalnych programów sygnalizacji świetlnej dla skrzyżowania pl.powstańców Śl. - Wielka (025) we Wrocławiu

ZDiZ Gdańsk Zintegrowany System Zarządzania Ruchem w Trójmieście TRISTAR

SKRZYŻOWANIE ULIC POWSTAŃCÓW ŚL. - KUTNOWSKA WE WROCŁAWIU (147) Wrocław Krzyki PROGRAMY SYGNALIZACJI - SYSTEMOWE -

Korzyści dla mieszkańców i oszczędności dla budżetu miasta

ITS- Inteligentne systemy transportowe. Komisja Transportu Związku Miast Polskich

MOŻLIWOŚCI NOWOCZESNYCH ZINTEGROWANYCH SYSTEMÓW ZARZĄDZANIA RUCHEM NA PRZYKŁADZIE SYSTEMU WARSZAWSKIEGO

I. CZĘŚĆ OPISOWA SPIS ZAWARTOŚCI: 1. DANE OGÓLNE DANE RUCHOWE PROJEKTOWANE ROZWIĄZANIA... 4

OPRACOWANIE ZAWIERA :

Zastosowanie aplikacji PTV Visum do analiz podróży w miastach

Problemy związane ze stosowaniem liczników czasu w sygnalizacji świetlnej. Tomasz Folwarski MSR Traffic sp. z o. o.

Inteligentne Systemy Transportowe

Jacek Oskarbski Michał Miszewski Joanna Durlik Sebastian Maciołek. Gdynia

Marek Szatkowski

Projekt sygnalizacji świetlnej

KONFERENCJA PROBLEMOWA KIERUNKI ROZWOJU SYSTEMU TRANSPORTOWEGO LUBLINA

Projekt sygnalizacji świetlnej

INSTRUKCJA PRZYGOTOWANIA MODELU MIKROSYMULACYJNEGO

INŻYNIERIA RUCHU. rozdział 8 Projektowanie sygnalizacji - podstawy

B I U R O I N Ż Y N I E R I I T R A N S P O R T U

THE DEPENDENCE OF TIME DELAY FROM QUEUE LENGTH ON INLET OF SIGNALIZED INTERSECTION

Zarząd Infrastruktury Komunalnej i Transportu w Krakowie ul. Centralna 53, Kraków

PROJEKT BUDOWLANY I WYKONAWCZY

ANALIZA I OCENA EFEKTYWNOŚCI WDROŻENIA TTA NA TRASIE WZ W WARSZAWIE

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

Projekt sygnalizacji świetlnej

PRĘDKOŚĆ A NATĘŻENIE RUCHU NA DRODZE WIELOPASOWEJ SPEED AND TRAFFIC VOLUME ON THE MULTILANE HIGHWAY

Wykonanie projektu sygnalizacji świetlnej na przejściu dla pieszych przez ulicę Plebiscytową w Rydułtowach

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2014/2015

SKRZYŻOWANIE ULIC POWSTAŃCÓW ŚL. - KRZYCKA WE WROCŁAWIU (148) Wrocław Krzyki PROGRAMY SYGNALIZACJI - SYSTEMOWE -

DROGA ROZWOJU OD PROJEKTOWANIA 2D DO 3D Z WYKORZYSTANIEM SYSTEMÓW CAD NA POTRZEBY PRZEMYSŁU SAMOCHODOWEGO

Zintegrowany System Zarządzania. Ruchem w Warszawie. Zarząd Dróg Miejskich Zintegrowany System Zarządzania Ruchem. w Warszawie

Projekt inwestycji dot. wdrożenia elementów Inteligentnego Systemu Transportu wraz z dynamiczną informacją pasażerską oraz zakupem taboru autobusowego

Wpływ zanieczyszczenia torowiska na drogę hamowania tramwaju

SPIS TREŚCI PRZEDMIOT OPRACOWANIA PODSTAWA OPRACOWANIA CEL I ZAKRES OPRACOWANIA PODSTAWOWE PRZEPISY...

KARTA UZGODNIEŃ. Projekt sygnalizacji świetlnej. Strzelecka Klasztorna w Ostrowie Wielkopolskim 1

Zarządzanie ruchem przy pomocy technologii informatycznych

ITS w Bydgoszczy jako narzędzie optymalizacji ruchu drogowego w mieście

WIELOPOZIOMOWE MODELOWANIE RUCHU

CELE STOSOWANIA INTELIGENTNYCH SYSTEMÓW TRANSPORTOWYCH I KOORDYNOWANIA SYGNALIZACJI ŚWIETLNEJ

Jerzy Roman. Strategia BRD dla Olsztyna na lata w odniesieniu do funkcjonowania ITS

WARUNKI RUCHU TRAMWAJÓW W WARSZAWIE

TOM II PROJEKT BUDOWLANY EGZ. NR

Zintegrowany System Zarządzania

Popyt w rozwoju sieci drogowej czyli jak to jest z tym ruchem. Michał Żądło GDDKiA-DPU

Rysunek 1. Ogólna struktura systemu SNR. System sterowania rozjazdami tramwajowymi i priorytetami na skrzyżowaniach Strona 1 z 5

PRIORYTETÓW DLA TRAMWAJÓW REALIZOWANYCH W SYSTEMIE STEROWANIA RUCHEM

Rondo turbinowe zamiast skrzyżowania z wyspą centralną

Aleksander Sobota, Grzegorz Karoń - Śląski Klaster Transportu Miejskiego Centrum Rozwoju Transportu

Zarządzanie transportem publicznym i indywidualnym. Inteligentny System Transportu

Opracował: mgr inż. Krzysztof Opoczyński. Zamawiający: Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad. Warszawa, 2001 r.

Wpływ systemu ITS w Tychach na poprawę poziomu bezpieczeństwa ruchu pieszych

LXXX Forum Dyskusyjne nt: Warszawskie Badanie Ruchu 2005 i propozycja dalszych działań

Wpływ strefy dylematu w sygnalizacji akomodacyjnej na bezpieczeństwo ruchu tramwajowego

Budowa sygnalizacji świetlnej przy drodze 719 róg ul. Brzozowej w Pruszkowie. Skrzyżowanie drogi wojewódzkiej nr 719 z ul. Brzozową, m.

Projekt sygnalizacji świetlnej

Pasy autobusowe w Krakowie

Priorytety dla tramwajów

Działania wspierające mobilność mieszkańców na przykładzie miasta Krakowa

Projekt pracy sygnalizacji w trybie scentralizowanym dla Skrzyżowania

III LUBELSKIE FORUM DROGOWE POLSKI KONGRES DROGOWY Puławski węzeł drogowy Puławy, 5 6 kwietnia 2018 r.

TOM II PROJEKT BUDOWLANY EGZ. NR

WDROŻENIE SYSTEMU ZARZĄDZANIA RUCHEM ITS

Wdrożenia systemów ITS oraz możliwości ich rozwoju

POWIAT WOŁOMIŃSKI ul. Prądzyńskiego Wołomin tel PROJEKT STAŁEJ ORGANIZACJI RUCHU

Inteligentny System Transportu dla Miasta Wrocławia

Inwestycje majątkowe zrealizowane w 2013 r. Przebudowa wiaduktu nad Al. Jana Nowaka-Jeziorańskiego (DK-88) w ciągu ul.

System Informacji Pasażerskiej w Łodzi. Komisja Transportu Związku Miast Polskich

Wraz z opracowaniem modelu ruchu. czerwiec 2016

Priorytety dla transportu zbiorowego z wykorzystaniem systemu sterowania ruchem

INŻYNIERIA RUCHU A KSZTAŁTOWANIE MOBILNOŚCI

OCENA EFEKTYWNOŚCI FUNKCJONOWANIA PASÓW AUTOBUSOWYCH W WARSZAWIE Z WYKORZYSTANIEM METOD SYMULACJI RUCHU

ŁÓDZKI TRAMWAJ REGIONALNY ZGIERZ ŁÓDŹ -PABIANICE

BUDOWY SYGNALIZACJI ŚWIETLNEJ NA SKRZYśOWANIU UL.SIKORSKIEGO Z UL. MICKIEWICZA W BYTOWIE

Badania zachowań pieszych. z wykorzystaniem analizy obrazu. Piotr Szagała Politechnika Warszawska

Pojazdy przeciążone zagrożeniem dla trwałości nawierzchni drogowych: metody przeciwdziałania

Metodyki rozmieszczania punktów ładowania dla transportu indywidualnego i zbiorowego

Instytut Badawczy Dróg i Mostów Pierwsza w Europie ocena nośności sieci drogowej ugięciomierzem laserowym TSD

Technologia tworzenia. metody i parametry obliczeń. Dr inż. Artur KUBOSZEK INSTYTUT INŻYNIERII PRODUKCJI

Zakład Usługowo - Produkcyjny - ELSTOP -

BARAŃSKA Marta 1 DEJA Agnieszka 2 BUBKA Jolanta 3

Zastosowanie technologii poszerzonej rzeczywistości do wspomagania inspekcji obiektów mostowych

Wydział Transportu, Zakład Sterowania Ruchem, Zespół Sterowania Ruchem Drogowym

RAPORT. Gryfów Śląski

Priorytety w ruchu tramwajowym. Zarząd Transportu Miejskiego

Raport o korkach w 7 największych miastach Polski Warszawa, Łódź, Wrocław, Kraków, Katowice, Poznań, Gdańsk. Warszawa, 13 stycznia 2011 r.

Katowice GPW Zintegrowany system informatyczny do kompleksowego zarządzania siecią wodociągową. Jan Studziński

Sygnalizacja świetlna. Elementy sygnalizacji świetlnej: -sterownik -sygnalizatory -urządzenie detekcyjne* -urządzenia informacyjne*

Sekcja I: Instytucja zamawiająca/podmiot zamawiający

PROJEKT BUDOWLANO - WYKONAWCZY

Transkrypt:

DYBICZ Tomasz 1 HORBOWICZ Marcin 2 WRÓBLEWSKI Tomasz 3 Wpływ optymalizacji bazowych programów sygnalizacji świetlnej na efektywność adaptacyjnych systemów sterowania ruchem WSTĘP Wspólną cechą wszystkich nawet najbardziej zaawansowanych systemów sterowania ruchem jest konieczność stosowania bazowych (stałoczasowych) programów sterowania ruchem. Bazowy program sygnalizacji świetlnej jest stosowany jako program wyjściowy do projektowania adaptacyjnego sterowania ruchem i jest programem cyklicznym oraz stałoczasowym [3]. Optymalizacje programów bazowych uwzględniające między innymi: offset, długość cyklu, podział na fazy ruchu i długości sygnałów zielonych w poszczególnych fazach ruchu - wykonywane są dla różnych stanów obciążenia ruchem, tak by umożliwić systemowi adaptację do zmieniającego się natężenia ruchu w ciągu dnia. Z przeprowadzonych optymalizacji budowane są biblioteki programów, z które systemy dobierają odpowiedni program bazowy do występujących warunków ruchu. Optymalizacje programów bazowych dla skrzyżowań objętych systemami zarządzania ruchem wykonywane są na etapie projektowania i wdrażania systemów sterowania ruchem. Niestety występujące obciążenia ruchem ulegają z reguły większym zmianom niż projektanci systemów są w stanie przewidzieć. Zmiany te wynikają między innymi z następujących powodów: budowa i modernizacja dróg, zmiany ruchliwości mieszkańców miast, zmiany zagospodarowania przestrzennego w miastach, które mają wpływ na zmiany liczb mieszkańców, miejsc pracy i dostępności do usług i handlu, występowanie sezonowości ruchu, zmiany organizacji ruchu oraz występowanie sytuacji wyjątkowych. Z uwagi na powyższe można wysunąć tezę, że brak ciągłej i częstej optymalizacji bazowych programów sygnalizacji świetlnej może skutkować stopniowym obniżaniem się sprawności i efektywności systemów sterowania ruchem. W celu sprawdzenia przytoczonej tezy wykonano badania symulacyjne dla wybranego poligonu badawczego z wykorzystaniem następujących programów komputerowych: Transyt, Visum, Vissim oraz systemu sterowania ruchem SCATS. 1 POLIGON BADAWCZY Do przeprowadzenia badań posłużył poligon badawczy, w obszarze którego znajdowały się 3 skrzyżowania na ul. Pabianickiej w Łodzi. Były to skrzyżowania z ul. Prądzyńskiego/Łukową, ul. 3 Maja i ul. Dubois. Na rysunku 1 przedstawiono lokalizację na mapie Łodzi wytypowanego poligonu badawczego. Wybór akurat tego obszaru do przeprowadzenia badań podyktowany był następującymi kryteriami: a) w obszarze poligonu badawczego powinien funkcjonować nowoczesny system sterowania ruchem; b) skrzyżowania w poligonie badawczym będą charakteryzowały się zróżnicowanym stopniem obciążenia ruchu na poszczególnych wlotach; c) przez poligon badawczy powinien przechodzić ważny ciąg komunikacyjny zarówno transportu indywidualnego i zbiorowego szynowego; d) poligon badawczy powinien obejmować co najmniej 3 skoordynowane skrzyżowania z sygnalizacją świetlną. 1 dr inż.; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej; 00-637 Warszawa; Al. Armii ludowej 16. Tel. +48 22 825 37 27, t.dybicz@il.pw.edu.pl 2 inż.; Student specjalności Inżynieria Komunikacyjna na Wydziale Inżynierii Lądowej, Politechnika Warszawska, m.horbowicz@il.pw.edu.pl 3 mgr inż.; TEMS Inżynieria Ruchu, twroblewski79@gmail.com 3374

Rys. 1. Lokalizacja poligonu badawczego w Łodzi (źródło: www.openstreetmap.org). W wybranym obszarze funkcjonuje system obszarowego sterowania ruchem SCATS. Indywidualną charakterystyką tego systemu jest to, że w adaptacyjnym algorytmie sterowania ruchem dobór programu sterowania ruchem opiera się nie na natężeniu ruchu (jak to jest w większości innych systemów), ale na stopniu nasycenia (gęstości ruchu w procentowym odniesieniu do przepustowości danego skrzyżowania) [11]. Pomiar gęstości ruchu dokonywany jest poprzez rejestrację odstępów czasowych między pojazdami. Algorytm systemu SCATS pracuje w czasie rzeczywistym, w jego przypadku parametry sterowania ruchem, w tym: długość cyklu, przedział zielonego światła aktualizowane są co 1 sekundę. Jest to możliwe, ponieważ system ten nie ma stałych planów mogą być one cały czas modyfikowane [10]. W Łodzi system SCATS został wdrożony w ramach projektu Łódzki Tramwaj Regionalny (ŁTR) [12]. System ten zainstalowany został podstawowo w celu skrócenia czasu przejazdów tramwajów pomiędzy pętlami Helenówek (przy granicy z miastem Zgierz) i Chocianowice (przy granicy z powiatem Pabianickim, obecnie pętla ta już nie istnieje została przeniesiona dalej na południe w okolice Centrum Handlowego Port Łódź) oraz poprawy warunków ruchu pojazdów indywidualnych. Cele te zostały osiągnięte zarówno dla tramwajów jak i w ruchu samochodowym poprzez wymagane skrócenie czasów podróży oraz zmniejszenie liczby zatrzymań w stosunku do stanu z przed instalacji systemu. Poprawiła się także płynność ruchu. Było to możliwe dzięki charakterystyce systemu SCATS, w tym dynamicznym zmianom parametrów sterowania ruchem, które dostosowują się do zmieniających się warunków ruchu Początkowo SCATS pracował na 63 skrzyżowaniach, z czego na 35 przydzielał priorytet dla tramwajów jeżdżących trasą ŁTR. Dla komunikacji z Systemem 110 tramwajów wyposażono w komputery pokładowe z funkcją lokalizacji położenia oraz nadzoru realizacji rozkładu jazdy. Ruch pojazdów indywidualnych natomiast badany był przez ponad 500 detektorów indukcyjnych zatopionych w asfalcie. Obecnie System ten został rozbudowany do 79 skrzyżowań. Wzrosła także liczba skrzyżowań, na których w sterowaniu sygnalizacją uwzględniony jest priorytet dla tramwajów teraz jest ich 49. 2 PRZETWORZENIE DANYCH O RUCHU Jednym z głównych problemów, z jakim zetknięto się na początku pracy, było opracowanie sposobu przetwarzania danych o ruchu wychodzących z systemu SCATS. Na rysunku 2 przedstawiono przykład danych o ruchu generowanych w formie plików tekstowych przez system SCATS. 3375

Rys. 2 Lokalizacje detektorów na analizowanych skrzyżowaniach i dane o ruchu z systemu SCATS (źródło: opracowanie własne). W założeniach proces ten miał przebieg automatycznie. Wynikało to z tego, że w programie Transyt od wersji 15 (wersji, która została wykorzystana w niniejszej pracy) jest specjalna funkcja, która umożliwia bezpośrednie wczytywanie. Niemniej jednak w praktyce okazało się to niemożliwe do wykonania. Jedną z przyczyn były wyniki analizy danych z detektorów. Analiza wykazała, że w danych występują nienaturalne różnice w natężeniu ruchu pomierzonym na detektorach znajdujących się w niedalekiej odległości od siebie. W celu wykonania stosownych korekt w danych o ruchu wykorzystano program Visum [8]. W programie tym wykonano model analizowanego poligonu badawczego i na bazie danych z systemu SCATS opracowano macierze ruchu samochodów. W pierwszym kroku na modelu sieci wykonywano kartogramy natężenia ruchu z detektorów ruchu systemu SCATS. W wyniku analizy kartogramów podejmowano decyzję, w których miejscach należy wykonać korektę danych o natężeniach ruchu. Skorygowane dane o ruchu posłużyły następnie do kalibracji modelu, w wyniku czego powstawały macierze ruchu pojazdów w analizowanym poligonie badawczym dla wybranego okresu czasu. W procesie kalibracji starano się uzyskać zgodność wyników rozkładu ruchu na modelu sieci z wynikami pomiarów ruchu z systemu detekcji SCATS. Na rysunku nr 3 pokazano model sieci w programie Visum oraz opracowane więźby ruchu dla wybranych okresów czasu. Opracowane macierze ruchu były następnie wczytywane do programu Transyt. Na ich bazie opracowywano nowe zoptymalizowane bazowe programy sterowania ruchem. 3376

Rys. 3 Model sieci analizowanego poligonu badawczego w programie Visum i więźby ruchu dla wybranych okresów czasu (źródło: opracowanie własne). 3 OPRACOWANIE OPTYMALIZACJI BAZOWYCH PROGRAMÓW STEROWANIA RUCHEM W PROGRAMIE TRANSYT Do opracowania nowych zoptymalizowanych programów bazowych wykorzystano program TRANSYT 15 [9]. Charakteryzuje się on posiadaniem zaawansowanych algorytmów optymalizacji programów sterowania sygnalizacją świetlną ze szczególnym uwzględnieniem koordynacji skrzyżowań. Wykonanie optymalizacji wymaga budowy modelu ruchu oraz wprowadzenia szeregu informacji, w tym: organizacji ruchu na wlotach skrzyżowań wraz z uwzględnieniem dozwolonych relacji, podziału na obliczeniowe grupy pasów, podział na grupy sygnalizacyjne, tablicy minimalnych czasów międzyzielonych, minimalnych czasów nadawania sygnału zielonego, natężeń nasycenia dla obliczeniowych grup pasów oraz danych o natężeniu ruchu. Przy uwzględnieniu powyższych danych TRANSYT wykonuje iteracyjne obliczenia na podstawie czasów przejazdu pojazdów w modelu oraz liczby zatrzymań pojazdów dla wielu założeń odnośnie długości cyklu i długości sygnałów zielonych w poszczególnych fazach. W iteracyjności obliczeń wykonywana jest optymalizacja programów sterowania ruchem, która prowadzi do wyznaczenia programów, które cechują się najlepszymi możliwymi warunkami ruchu jakie można uzyskać w analizowanej sieci. Na rysunku nr 4 przedstawione jest przykładowe okno dialogowe programu TRANSYT. Widoczne są w nim okna edycji parametrów modelu sieci, kolejno: okno edycji faz ruchu, okno macierzy czasów międzyzielonych, okno macierzy natężeń ruchu oraz okno parametrów pasów ruchu. Po wprowadzeniu natężeń ruchu pozyskanych z programu VISUM do macierzy ruchu za pomocą narzędzi dostępnych w programie TRANSYT wygenerowano optymalne grupy sygnalizacyjne i układy faz ruchu, m.in. w oparciu o wprowadzone natężenia ruchu i macierz czasów międzyzielonych oraz minimalne długości sygnałów zielonych. Kolejnym krokiem było dokonanie optymalizacji długości cyklu dla analizowanych skrzyżowań. Na rysunku nr 5 przedstawiono utworzony model sieci. Widoczne są jego elementy składowe, w tym grupy pasów, grupy sygnalizacyjne i sterowniki ruchu. W wyniku optymalizacji ruchem wygenerowano dla programów bazowych najefektywniejszy układ faz ruchu oraz optymalne długości cyklu i sygnałów zielonych. Wyniki optymalizacji w postaci nowych bazowych programów sterowania ruchem dla skrzyżowań objętych analizami ruchu przedstawiono na rysunku nr 6. 3377

Rys. 4. Przykładowe okno dialogowe programu TRANSYT (źródło: opracowanie własne). Rys. 5. Widok na utworzony model sieci w programie TRANSYT (źródło: opracowanie własne). 3378

Rys. 6. Wyniki optymalizacji programów sygnalizacji w programie TRANSYT (źródło: opracowanie własne). 4 SYMULACYJNE ODWZOROWANIE WARUNKÓW RUCHU STEROWANIA RUCHEM PRZEZ SYSTEM SCATS W celu zbadania warunków ruchu, które występują przy stosowaniu sterowania ruchem opartego na istniejących bazowych oraz na nowo zoptymalizowanych programach sygnalizacji świetlnej, wykorzystano programy Vissim [7] oraz SCATSim (wirtualny sterownik systemu SCATS). W programie Vissim zbudowano mikrosymulacyjny modelu analizowanego poligonu badawczego, a do programu SCATSim wprowadzono dane zawierające algorytmy sterowania systemu SCATS w analizowanym obszarze. W celu zachowania zgodności w warunkach pracy rzeczywistego systemu SCATS i tego odwzorowywanego przez SCATSim do modelu ruchu w programie Vissim wprowadzono identyczny układ detekcji taki, jaki występuje w warunkach rzeczywistych z zachowaniem wymiarów pętli indukcyjnych oraz ich lokalizację względem linii zatrzymań. Usztywniono także koordynację pozostawiając jeden zestaw offsetów. W czasie mikrosymulacji ruchu program Vissim przesyłał w czasie rzeczywistym dane z detektorów do wirtualnego sterownika w programie SCATSim. Na rysunku nr 7 przedstawiono podgląd na pracę wirtualnego sterownika w programie SCATSim w czasie mikrosymulacji ruchu wykonywanej w programie Vissim. W celu przeprowadzenia porównania obydwu modelowanych wariantów sterowania ruchem (Wariant 0 - istniejące bazowe programy sygnalizacji świetlnej i Wariant 1 - nowo zoptymalizowane programy sygnalizacji świetlnej) zapisano szereg wyników z przeprowadzonych mikrosymulacji ruchu obydwu wariantów. Do otrzymania statystyk wybrano następujące dane: łączny czas przejazdu samochodów [P*h]; łączny czas zatrzymań samochodów [P*h]; łączna liczba zatrzymań samochodów [zatrzymanie]; średnia liczba zatrzymań na pojazd w sieci [zatrzymanie]; średnia prędkość samochodów [km/h]. Zbierane dane dotyczyły mikrosymulacji pojazdów na wszystkich odcinkach modelu sieci drogowej. Zapis danych rozpoczynał się od 1800s (od momentu pełnego napełnienia modelu sieci pojazdami i ustabilizowania się warunków ruchu) do 3600s symulacji. Uzyskane wyniki zostały 3379

rozszerzone do pełnej godziny. Na rysunku nr 8 przedstawiono wizualizację mikrosymualcji ruchu w programie Vissim przy zastosowaniu sterowania ruchem przez wirtualny sterownik SCATSim. Rys. 7. Praca wirtualnego sterownika SCATSim w czasie mikrosymulacji ruchu w programie Vissim (źródło: opracowanie własne). Rys. 8. Wizualizacji mikrosymulacji ruchu w programie Vissim (źródło: opracowanie własne). 3380

5 PORÓWNANIE WARIANTÓW STEROWANIA RUCHEM Analiza uzyskanych danych wskazuje na zdecydowaną przewagę Wariantu 1 sterowania ruchem, w którym system SCATS do konstruowania adaptacyjnego sterowania ruchem wykorzystywał nowo zoptymalizowane bazowe programy sygnalizacji świetlnej na skrzyżowaniach. Średnia prędkość wszystkich pojazdów w modelu sieci drogowej (uwzględniając obydwa kierunki ruchu, wloty podporządkowane i wszystkie typy pojazdów) w wzrosła o prawie 14%. Zmniejszył się czas przejazdu pojazdów, liczba zatrzymań oraz czas zatrzymań pojazdów. Szczegółowe wyniki mikrosymulacji ruchu dla obydwu wariantów sterowania ruchem oraz ich porównanie przedstawiono w tabeli nr 1. Tab. 1. Wyniki pomiarów ruchu wszystkich pojazdów w sieci dla obydwu wariantów sterowania ruchem. Pomierzone dane Wariant 0 Wariant 1 Różnica pomiędzy Różnica pomiędzy wariantami wariantami [%] 1 2 3 4=3-2 5=4/2 Łączny czas przejazdu samochodów w sieci 264,56 234,14-30,4-11,5% Łączny czas zatrzymań samochodów 56,16 47,99-8,2-14,5% Łączna liczba zatrzymań samochodów [zatrzymanie] 11 424,00 9 021,00-2 403,0-21,0% Średnia liczba zatrzymań na pojazd w sieci [zatrzymanie] 2,07 1,64-0,4-20,5% Średnia prędkość samochodów [km/h] 24,12 27,46 3,3 13,9% Dodatkowo w celu porównania wariantów sterowania ruchem na jakość koordynacji na kierunku głównym (do/z Centrum Łodzi) dla samochodów osobowych i tramwajów wprowadzono specjalne odcinki pomiarowe w modelu na ul. Pabianickiej. Z ich wykorzystaniem dokonano pomiarów czasów przejazdu samochodów osobowych i tramwajów z wyszczególnieniem kierunku i typu pojazdu. Długości odcinków pomiarowych dla tramwajów wynosiły 1200m, a dla samochodów osobowych 1300m. Na podstawie wyników czasów przejazdu obliczono średnie prędkości przejazdu. Ocena jakości koordynacji sygnalizacji świetlnych na kierunku głównym również wypadła zdecydowanie korzystniej dla Wariantu 1. System SCATS na podstawie nowych bazowych programów sterowania ruchem (nowo zoptymalizowane programy sygnalizacji świetlnej zawierały również nową optymalizację offsetów) realizując adaptacyjne sterowanie ruchem w badanym poligonie zapewnił lepszą koordynacje ciągu głównego, niż w przypadku wykorzystywania istniejących bazowych programów sygnalizacji świetlnej. Lepsza koordynacja dotyczyła zarówno samochodów osobowych oraz tramwajów (głównie w kierunku do Centrum). Szczegółowe statystyki dotyczące pomiarów ruchu na ciągu głównym przedstawiono w tabeli nr 2. Tab. 2. Wyniki pomiarów ruchu samochodów osobowych i tramwajów na ciągu głównym. Kierunek Od Centrum Do Centrum Pomierzone dane Samochody Samochody Tramwaje Tramwaje osobowe osobowe Średni czas przejazdu Wariant 0 [s] 263,0 217,3 125,3 189,1 Średni czas przejazdu Wariant 1 [s] 231,9 216,9 101,0 172,0 Zmiana czasu przejazdu [%] -11,8% -0,2% -19,4% -9,0% Średnia prędkość przejazdu Wariant [0] 17,80 19,88 37,36 22,85 Średnia prędkość przejazdu Wariant [1] 20,18 19,92 46,35 25,12 Zmiana średniej prędkości przejazdu odcinka pomiarowego [%] 13,4% 0,2% 24,1% 9,9% Należy także zaznaczyć, że otrzymane wyniki zostały osiągnięte w środowisku symulacyjnym, gdzie rozkład ruchu oraz natężenia ruchu zostały skalibrowane były przy wykorzystaniu programu Visum. Stąd można domniemywać, że wyniki i warunki uzyskane w mikrosymulacji ruchu dla wariantu 0 mogą być lepsze niż rzeczywiście występujące w badanym poligonie badawczym. 3381

WNIOSKI Zdecydowana przewaga wariantu sterowania ruchem w systemie SCATS, w którym zastosowano nowo zoptymalizowane programy bazowe sygnalizacji świetlnych dla poszczególnych skrzyżowań, jest potwierdzeniem postawionej tezy badawczej, że brak ciągłej i częstej optymalizacji bazowych programów sygnalizacji świetlnej może skutkować stopniowym obniżaniem się sprawności i efektywności systemów sterowania ruchem. Świadczy również o tym, że opracowanie nawet względnie dużej biblioteki programów bazowych nie zapewni wysokiej efektywności systemów sterowania ruchem w nieskończoność. Jednym z kolejnych ważnych wniosków jest postulat, by w przypadku systemów detekcji pojazdów, które nie są wyposażone w moduł do automatycznej weryfikacji zbieranych danych o ruchu przeprowadzane były cyklicznie weryfikacje wyników detekcji pojazdów. Wskazane byłoby również wykonywanie przez zarządców systemów weryfikacji algorytmów adaptacyjnego sterowania ruchem [4]. Należy mieć na uwadze, że żaden algorytm i system adaptacyjnego sterowania ruchem nie będzie efektywny jeżeli będzie wykorzystywał w pracy błędne dane z detekcji pojazdów. Z uwagi na to, że moduły te są stosunkowo drogie i trudne do opracowania to nie są zwyczajowo wymagane w specyfikacjach budowy systemów na etapach przetargów. Aktualizacje programów bazowych mogą być wykonywane np. w zaplanowanych cyklicznych odstępach czasu. Można rozważać również wzbogacenie systemów sterowania ruchem o moduł, który będzie miał funkcjonalność jak program Transyt i na podstawie zbieranych danych o ruchu, (z uwzględnieniem wykonywania automatycznej korekty danych o ruchu) w cyklach np. co 5 lub 10 min, będzie tworzył programy bazowe i wykorzystywał je w logice adaptacyjnego sterowania ruchem. Takie rozwiązanie będzie przedmiotem dalszych prac badawczych podejmowanych przez autorów niniejszego referatu. Najlepszym rozwiązaniem byłoby budowanie systemów sterowania ruchem, które byłyby zdolne do ustawicznego i automatycznego budowania programów bazowych [1, 2] dodatkowo wyposażone w moduły do automatycznej weryfikacji danych z detekcji ruchu. Rozwiązanie takie niestety w sposób bardzo istotny powiększa koszty budowy systemów, gdyż systemy tego typu budowane są jedynie w największych metropoliach świata [13]. Aktualnie w obszarze analizowanego poligonu oraz w innych częściach miasta rozpoczynają się prace nad rozbudową istniejącego systemu sterowania ruchem. Autorzy referatu mają nadzieję, że wykonawcy rozbudowy systemu oraz administracja drogowa wykorzystają w pracach projektowych, wykonawczych i późniejszych operatorskich opracowane i przedstawione wnioski. Streszczenie W referacie przedstawiono wyniki pilotowych badań nad wpływem cyklicznych aktualizacji bazowych programów sygnalizacji świetlnej na efektywność adaptacyjnych systemów sterowania ruchem. Zwykle programy bazowe dla skrzyżowań objętych systemami zarządzania ruchem są opracowywane w formie bibliotek programów na etapie projektowania i wdrażania systemów. W badaniach postawiono tezę, że z uwagi na występujące zmiany, w tym: budowa i modernizacja dróg, zmiany ruchliwości mieszkańców miast, zmiany zagospodarowania przestrzennego w miastach, występowanie sezonowości ruchu, zmian organizacji ruchu oraz występowanie sytuacji wyjątkowych, przygotowane biblioteki programów bazowych nie są wystarczające do zapewniania najwyższej efektywności systemów, która z upływem czasu może się systematycznie zmniejszać. Z uwagi na powyższe można wysunąć tezę, że brak ciągłej optymalizacji bazowych programów sygnalizacji świetlnej może skutkować stopniowym obniżaniem się sprawności i efektywności systemów sterowania ruchem z upływem czasu. Wykonanie analizy do zbadania postawionej tezy przeprowadzono na wybranym poligonie badawczym, na którym funkcjonuje nowoczesny system sterowania ruchem SCATS. Badania wykonane przy wykorzystaniu kilku programów komputerowych, w tym: Visum, Transyt, Vissim i SCATSim. W niniejszym referacie przedstawiono wyniki badań oraz opracowane na ich bazie wnioski. 3382

The impact analyses base traffic control programs optimisation on the effectiveness of adaptive traffic control systems Abstract The paper presents the results of pilot studies on the effects of cyclical actualization of base traffic control programs on the effectiveness of adaptive traffic control systems. Usually base programs for intersections under traffic management systems are being developed and grouped in program libraries during systems design and implementation. The study thesis was that due to some changes, including: construction and modernization of roads, urban population mobility changes, changes in spatial development, the occurrence of the seasonal traffic changes and so on base program libraries prepared during systems development are not sufficient to providing the highest efficiency of the systems over time and it could be systematically reduced. Analysis used to examine the thesis of conducted research on the selected research polygon, which had installed system SCATS. Relevant traffic analyzes were performed with application of few computer programs, including: Visum, Transyt, Vissim and SCATSim. This paper presents the results of performed research and developed on the basis of it conclusions. BIBLIOGRAFIA 1. Bretherton R. D., Bodger M., Cowling J., SCOOT-Managing Congestion, Communication and Control, SMART Moving Conference, Birmingam, kwiecień 2005. 2. Bretherton D., Bowen G., WOOD K., Effective urban traffic management and control- SCOOT V4.4, European Transport Conference, Cambridge, September 2002. 3. Dybicz T., Horbowicz M., Wróblewski T., Efektywność metody Transyt w aktualizowaniu programów bazowych w systemach sterowania ruchem, VII Polski Kongres ITS, maj 2013. 4. Dybicz T., Palak T., Spólnicka B., Propozycja unowocześnienia metod oceny efektywności akomodacyjnych programów sterowania ruchem, V Polski Kongres ITS, maj 2012. 5. Karoń G., Wnuk D., Modelowanie mikrosymulacyjne na potrzeby logistyki miejskiej wąskie gardło w aglomeracji górnośląskiej. Logistyka 2/2014. 6. Kawalec P., Krukowicz T., Wybrane problemy projektowania adaptacyjnego sygnalizacji świetlnej, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria: Transport z, 80, nr kol, 1895, Gliwice 2013, 7. PTV Vissim 7.0 User Manual, PTV AG, Karlsruhe, Niemcy, 2014. 8. PTV Visum 14.0 User Manual, PTV AG, Karlsruhe, Niemcy, 2014.. 9. Transyt 15 User Manual, TRL Limited, Wokingham Berkshire, Wielka Brytania, 2014. 10. Wróblewski T., Nowoczesne Systemy ITS a Efektywne Systemy Zarządzania Komunikacją Miejską. Przegląd ITS, czerwiec 2009. 11. Wróblewski T., Kołkowski M., Pęcherski P., Praktyczne aspekty funkcjonowania systemu sterowania ruchem SCATS w Łodzi, VI Polski Kongres ITS, maj 2013. 12. http://www.ltr.mpk.lodz.pl/html/cotojestltr.html 13. SCOOT Demonstration Project: Report to Transportation Department, Municipality of Metropolitan Toronto, November 1993. 3383