Spis treści

W 2007 roku powstał autorski model obrazujący zjawiska występujące na drodze w przemieszczaniu się pojazdów. Wykorzystał on pewne elementy dotychczas stosowanych modeli. Wypracowany został przez zespół w składzie: Władysław Skonecki - SITK /o Lublin, Barbara Wójtowicz - SITK /o Lublin, Jerzy Ekiert - Politechnika Lubelska. W roku 2009 do prac nad modelami ruchu dołączył Krzysztof Żaba - SITK /o Lublin, i wykorzystał doświadczenia zespołu oraz wniósł własny wkład podczas pisania pracy magisterskiej, którą obronił na Politechnice Lubelskiej w lipcu 2010 roku.  Zespół autorski budując model oparł się na zasadzie „ciągłości strugi”, w tym przypadku powołano się na podobieństwo do płynów i gazów. Potok pojazdów porównuje się do bardzo cieniutkiej strugi płynu, gdzie kolejne cząsteczki płynu porównywane są do pojazdów. Prawo ciągłości zostało wykorzystane przy kalibrowaniu modelu.

Rys. 1. Funkcja celu

Model nawiązuje też do pojęcia funkcji celu, jako kryterium, według którego można oceniać dokonany wybór rozwiązania najlepszego spośród dopuszczalnych rozwiązań (wariantów), czyli jak dany system w procesie swego działania zbliża się do osiągnięcia wyznaczonego celu. Działając zgodnie z zasadami ekonomii (zasadą oszczędności i zasadą wydajności), dąży się każdorazowo do maksymalizacji lub minimalizacji funkcji celu, w zależności od postawionego celu działania. Funkcja celu określa, więc w sposób formalny zależność między celem systemu a środkami służącymi do jego realizacji. Dla autorskiego modelu w dużym uproszczeniu funkcje celu podróży opisują cztery zagadnienia: Muszę jechać? Czym? Dokąd? Którędy?

Dla modelu autorskiego postawiono następujące wymaganie: wygenerowanie spodziewanych wartości potoków ruchu pojazdów na skrzyżowaniach i ciągach komunikacyjnych, dla których pomiar nie jest możliwy z uwagi na ich brak. Następnie zbudowano sieć powiązań pomiędzy elementami układu oraz zdefiniowano możliwość zmian, jakie można wprowadzać w systemie. Po pierwszej symulacji przeprowadzono korektę błędu wynikającego z pomiarów, by kolejne zmiany pozwoliły na uzyskanie oczekiwanych rezultatów.

Optymalizacja to dziedzina wiedzy zajmującą się metodami wyboru optymalnych działań związanych z aktywnością człowieka w sferze techniki, gospodarki itp., w tym przypadku ruchem drogowym. Podstawowym pojęciem optymalizacji jest kryterium optymalizacyjne, za pomocą, którego dokonuje się porównania poszczególnych rozwiązań. Zadaniem optymalizacji jest znalezienie najlepszego rozwiązania optimum (minimum lub maksimum) dla kryterium wyrażonego w języku matematyki funkcją celu

Gdy N=1 mamy do czynienia z optymalizacja jedno wymiarową, jeżeli funkcja celu przyjmuje postać:

mówimy o optymalizacji wielokryterialnej, gdzie optimum można wyrazić, jako ważoną wszystkich kryteriów. W sytuacji rzeczywistego stanu ruchu drogowego możemy mówić o zbiorze funkcji celu, zbór ten tworzą funkcje celu poszczególnych kierowców.

Rys. 2. Algorytm działań

Kryterium optymalizacyjne jest wybierane w początkowej fazie projektowania, musi spełniać wymogi projektowania optymalnego, może być wybrane spośród parametrów obiektu (ruchu drogowego), może być kombinacją wielu parametrów. Uniwersalnym miernikiem, jakości rozwiązań konstrukcyjnych jest koszt.

Zakres prac obliczeniowych, projektowych i studialnych bazujących na prognozach obliczonych na podstawie pomiaru, modelowania i symulowania ruchu drogowego to:
- obliczanie konstrukcji nawierzchni (nośność kN/oś),
- obliczanie kategorii ruchu (KR),
- projektowanie geometrii nawierzchni (na szlaku i skrzyżowaniu),
- obliczanie poziomu swobody ruch PSR (na szlaku i skrzyżowaniu),
- obliczanie wskaźnika przepustowości (%),
- projektowanie drogowej sygnalizacji świetlnej,
- obliczanie wskaźnika względnej liczby zdarzeń BRD,
- obliczanie wskaźników poziomu hałasu i szkodliwych substancji - Raport Oddziaływania na Środowisko,
- obliczanie wskaźników technicznych oraz efektywności ekonomicznej i finansowej w Studiach Wykonalności
- mogą również wystąpić inne konieczne obliczenia wyżej niewymienione.

Rys. 3. Zakres obliczanych prognoz opartych o pomiar, modelowanie i symulowanie ruchu

W latach 2006-2007 Ośrodek Usług Techniczno-Ekonomicznych SITK o/Lublin wykonywał projekt budowlano-wykonawczy na budowę ulicy Muzycznej w Lublinie, na odcinku od ul. Narutowicza do skrzyżowania z ulicami: Gazową i Krochmalną. Zadanie obejmowało projekt dwóch nowych skrzyżowań i dwóch nowych ciągów ulicznych. Powstał wówczas problem: jak w oparciu o posiadane przez zleceniodawcę, tj. Gminę Miasto Lublin, pomiary ruchu drogowego opracować prognozę ruchu dla nieistniejących (projektowanych) skrzyżowań oraz na ciągach nowo projektowanych ulic?

Do wykonanie tego zadania okazywały się niedostępne oprogramowania komputerowe oparte na modelowaniu i to z kilku powodów:
- cena oprogramowania,
- długi termin wdrażania oprogramowania do użytku,
- długotrwałe i kosztowne szkolenie na obsługę programy
- nie wiązanie danych z pomiaru ruchu z działaniem programu,
- brak możliwości transmisji danych do innych obliczeń (jak wyżej),
- brak kompleksowego oprogramowania na wspólnej platformie dającego możliwość dokonania obliczeń dla wszystkich potrzeb.

Dodaj komentarz
Komentarze do artykułów może dodać każdy użytkownik Internetu. Administrator portalu nie opublikuje jednak komentarzy łamiących prawo oraz niemerytorycznych, tj. nieodnoszących się bezpośrednio do treści zawartych w artykule. Nie będą również publikowane komentarze godzące w dobre imię osób czy podmiotów, rasistowskie, wyznaniowe czy uwłaczające grupom etnicznym, oraz zawierają treści nieetyczne albo niemoralne, pornograficzne oraz wulgarne. Z komentarzy zostaną usunięte: reklamy towarów, usług, komercyjnych serwisów internetowych, a także linki do stron konkurencyjnych.