Koordynacja
Zastosowanie
- miasta – kiedy nie jesteśmy w stanie zaspokoić potrzeb komunikacyjnych sterowania skrzyżowaniami izolacyjnymi
- skrzyżowania, które znajdują się w odległości mniejszej od 1000 m
Oczekiwania
-skrócenie czasów podróży
- zmniejszenie średnich strat czasu
- zmniejszenie średnik prędkości podróży ( ale muszą zawierać się w odpowiednich granicach)
Główna zasada
- uzależnienie syg. Zezwalającego na kolejnych skrzyżowaniach ciągu komunikacyjnego alby jak najwięcej pojazdów mogło przejechać ten ciąg w obu kierunkach bez zatrzymania się przy zadanych z góry ograniczeniach
Arteria/ciąg komunikacyjny- jest to odcinek drogi wyróżniony z sieci ulic, na którym pojazdy poruszają się w jednym lub dwóch kierunkach wzajemnie do siebie przeciwległych (po tej samej drodze).
Koordynacja liniowa
Ogólne założenia:
-Zakładamy dwa kierunki koordynacji - Kierunek koordynacji A i B
Kierunek A to z jakiegoś źródła do jakiegoś celu, Kierunek B przeciwny do A.
-Między źródłem a celem będą znajdowały się przynajmniej dwa skrzyżowania (mniej nie może być podczas koordynacji)
Parametry
*dot. Ciągu komunikacyjnego
- liczba skrzyżowań „n”
- odległość między nimi (mierzymy albo od linii zatrzymania do linii zatrzymania albo od środków skrzyżowań)
*dot. Strumienia pojazdów
- intensywność nasycenia
- czas podróży – wyznaczamy dla obu kierunków często posługując się pojęciem prędkości, prędkość tg = s/t
*dot. Programów sygnalizacji
- zbiór minimalnych czasów zezwalających
- bazowy cykl sygnalizacji (długość syg bazowego na wszystkich skrzyżowaniach podlegających koordynacji jest taka sama; z cyklu optymalnego wybieramy najdłuższą długość cyklu i stosujemy ją do naszego ciągu; Możemy ustawić również tzn. cykl krytyczny oraz cykle połówkowe – na jednym skrzyżowaniu jest np. 120 to będzie cykl krytyczny to na Reście odpowiednio 60, 60 …. I to będą cykle połówkowe)
- zbiór efektywnych sygnałów zielonych ( to wyliczamy z magicznego wzorku; określamy splity czyli udział sygnału zezwalającego/zabraniającego w cyklu ze wzorów g = Gi/C *100%, r = Ri/C * 100%)
- zbiór przesunięć syg. Zezwalających (występujących w programie sygnalizacji)
Zadanie Koordynacji Liniowej
Mając zbiór powyższych elementów definiujemy zadanie koordynacji:
- należy wzajemnie tak przesunąć określone punkty programów sygnalizacji (pkt. Programu to np. współrzędne środka syg. zezwalających lub początków syg. zezwalających) aby dwa pojazdy startujące w pewnym odstępie czasu delta T z pierwszego skrzyżowania ciągu z założoną średnią prędkością podróży V mogły dotrzeć do ostatniego skrzyżowania tego ciągu bez ztrzymywania się na sygnale czerwonym i jednocześnie aby inna para pojazdów wyruszająca z ostatniego skrzyżowania tego ciągu w pewnym odstępie czasu delta T2 z założoną V podróży mogła dotrzeć do pierwszego skrzyżowania nie zatrzymując się na sygnale czerwonym.
Część cyklu dla którego możliwa jest podróż bez zatrzymania pojazdów reprezentujących daną wiązkę nazywamy szerokością wiązki. [s]. Wiązki określamy WA WB.
Zadanie koordynacji liniowej
- Funkcją celu I jest maksymalizacja sumy szerokości wiązek Fc = max [WA WB]
Wef = max [(WA + WB)/c ] gdzie C to długość cyklu
- optymalną wartość funkcji celu otrzymujemy poprzez zmiany długość cyklu (odp syg krytycznemu) oraz ustalając odpowiednie odległości czasowe pomiędzy wybranymi punktami sygnalizacji
Off set – tzw. Przesunięcie
Off set = Tj – Ti
Wartość Off set jest redukowana do długość cyklów
Off set = Off j (mod C)
Bazowa Metoda koordynacji
- bez udziału współrzędnych drogi (występują pośrednio)
Dane wyjściowe
- liczba skrzyżowań koordynowanego ciągui
- zbiór odległości między skrzyżowaniami
- zbiór sygnałów zezwalających efektywnych
Założenia
- na analizowanym ciągu będzie istniało skrzyżowanie odniesienia (krytyczne) takie, że sygnał zezwalający będzie czasem syg min. gj = min[g] i jeżeli wiązka czasu na innym skrzyżowaniu ulegnie przewężeniu to na innym nie będzie szersza niż gj.
- Vb i Va = const.
Metoda ta dopuszcza pewne zastosowanie różnych V na obu kierunkach jednak musimy przeważnie je uśrednić wzorkiem V = 2VaVb/(Va+Vb)
*aby pojazd wpasował się w początek t syg zezwalającego potrzebuje pół cyklu by dojeżdżać do kolejnych skrzyżowań
- Prosta podziału drogi (będę pisać potem PPD)
Lij= V*C/2 = LT - > dla tych samych V
PPD mówi o tym kiedy osiągniemy najlepszy efekt koordynacji. Osiągniemy go wtedy kiedy współrzędne (chyba punktów przesunięć) będą zawierały się w PPD lub jej wielokrotności. Wtedy najlepsza koordynacja.
Dla róznych V
Lij = V*C/2= LT gdzie V = 2VaVb/(Va+Vb)
- założenie związane z czasem cyklu
T cyklu = const i jest jednakowe dla wszystkich skrzyżowań. Najkorzystniejszy czas cyklu jest wtedy gdy – czas podróży między skrzyżowaniami jest równy połowie cyklu.
- odchylenie między czasowe
(stosowane wtedy gdy odległość między skrzyżowaniami jest różna)
Odchylenia związane są z różnymi odległościami między skrzyżowaniami – występują odchylenia tupu „e”
Odchylenie czasowe jest to różnica rzędnej osi wiązki przecinającej oś skrzyżowania i rzędnej środka syg. Zezwalającego.
- założenie next
Jeżeli szerokości wiązki mają być sobie równe (układ symetryczny) wtedy środki sygnałów zezwalających dla pary sąsiednich skrzyżowań będą leżeć na PPD przesuniętych względem siebie o 0 lub 0,5 cyklu syg.
Na czym polega:
- mając zbiór odległości między poszczególnymi skrzyżowaniami wyznaczonymi dla pewnych prędkości oraz zbiory czasów podróży (Tpodr.=mod(C) ) Na osi czasu tworzymy zbiór możliwych kombinacji przesunięć środków syg. zezwalających.
- dla takiej koordynacji należy przesuwać środki syg względem siebie o Tpod= mod [C]; przesuwamy ku górze
- Na osi czasu - odstęp czasu między najbardziej wysuniętemu ku dołowi początkowi syg. zabraniającego a najbardziej wysuniętym ku górze końcowi syg. zabraniającego będzie reprezentował nam szerokość naszej wiązki.
Wk = TCk – TDk
Vmin <= V <= Vmax (kryterium koordynacji liniowej)
Metody koordynacji (wykorzystujące też powyższe przykłady)
* metoda Watjena (z tymi samymi V na obu kierunkach)
- wykorzystuje pojęcie odchyleń czasowych typu e
Poszukuje się pewnego optymalnego rozwiązania związanego z odchyleniami czasowymi. Poszukujemy optymalnych odchyleń czasowych gdzie najpierw dla określonych prędkości znajduje się maksymalne wartości tych odchyleń dla zbioru n skrzyżowań. Następnie poprzez zmianę V znajdujemy z tych max wartości wartość minimalną.
*Metoda Brooks’a
Posługuje się wielkościami podobnymi do odchyleń czasowych związanych z interferencją górną i dolną.
(ograniczona możliwość przesunięcia z góry i dołu wiązki)
W = gi – (IgiA+IrjA)
*Metoda Yardeniego (dla tych samych V na ciągu)
Różne prędkości (jeśli różne dla obu kierunków) sprowadzamy do prędkości średniej tym mega super wzorkiem na Vśr co był wyżej
Do utworzenia funkcji celu używamy metody średniokwadratowej
Fc=min (1/V)2Σ(Li – 2LTmi)2
Mi=(2tij/c+0,5)
Dla określonego V prowadzimy prostą i obserwujemy odchylenia od pkt A,B,C. Wyznaczamy parametr mi, gdzie odchylenie najmniejsze tam najlepsze rozwiązanie.
(rysunek jest w materiałach wysłanych od zajączka)
*Metoda Siekluckiego (albo jakoś tak – dla różnych prędkości odcinkowych – na odcinkach między kolejnymi skrzyżowaniami)
Na podstawie znajomości prędkości określamy PPD odnosimy ją do długości fali o pewnej amplitudzie równej połowę czasu potrzebnego na pokonanie drogi LT. Poszukujemy minimalnych odchyleń między PPD a falą. Minimalizujemy te odchylenia.
*Metoda LIttle’a (Związana z maksymalizają wiązek)
Zakładamy że jest jednakowa długość cyklu na wszystkich skrzyżowaniach oraz rózne prędkości na poszczególnych odcinkach między skrzyżowaniami na obu kierunkach
Potrzebujemy:
- wyjściowych długości cyklu
- oraz zbioru odległości miedzy skrzyżowaniami
- zb. Efektywnych syg zabraniających
- zb prędkości
Funkcja celu
Fc = max [WA + WB] gdzie WA , WB >0
Jeżeli istnieje skrzyżowanie na którym koniec sygnału zabraniającego ogranicza szerokość wiązki na kierunku A lub B to początek tego samego sygnału musi również ograniczać jedną związek
Skrzyżowanie na którym wystęuje tego typu sytuacja będzie nazywane w ujęciu wiązek koordynacyjnych skrzyżowaniem krytycznym (skrzyżowanie ograniczające szer. Wiązek)
- przypadki takich skrzyżowań:
Wiązka A styka się z syg zabraniającym
Obydwie wiązki sykają się z początkiem i końcem syg. zabraniającego
*metoda Komara
Sieć drogową traktujemy jak graf
Zbiory wierzchołków będą reprezentowały osie poszczególnych skrzyżowań
Zbiory łuków określają odległości między skrzyżowaniami.
Optymalizujemy;) Jak w Badopkach pewnie:>
Transport-materialy