Hierarchické řízení dopravy pomocí sítě světelných signalizačních zařízení

Jitka Homolová, Ivan Nagy,

Miroslav Kárný, Pavla Němcová, Ludvík Tesař,

Ferdinand Kraffer - ÚTIA AV ČR

Jiří Řehák, Tomáš Tichý - ELTODO DS

Pavel Doubek, Tomáš Šemnický, Tomáš Jícha, Jiří Cihlář - FD ČVUT

Jan Zeman, Tomáš Zima - FJFI ČVUT

Zadání úlohy, výsledky

Etapa 1: rešerše, výběr řešeníEtapa 2: lokální regulátorEtapa 3: koordinační regulátor

Výsledek: splněnoDokumentace: rešerše, 2 zprávy, software pro lokální i koordinační regulátor

Základní pojmy

mikrooblast: detektory, SSZdata: intenzita a obsazenost dopravního prouduřídící veličina: poměr zelené, délka cyklucharakteristiky oblasti: saturované toky, směrové vztahystav křižovatky: délky kolon v ramenech křižovatky - průměr za periodu vzorkování

Model

Dva základní vztahykolona roste s příjezdy aut a zkracuje se s jejich odjezdy přes křižovatkuobsazenost na strategickém detektoru je přímo úměrná délce kolony

lineární stavový model pro délky kolon

Lokální optimalizace

Lineární modelLineární kriterium (vážený součet délek kolon v mikrooblasti)

optimalizace pomocí lineárního programování

Koordinace

Model - formálně stejný, jako pro mikrooblast (analogie: křižovatka - mikrooblast)

stejné algoritmy jednoduchost, robustnost

Řízení - nastavuje omezení (okno) pro lokální regulátor

ExperimentyOdhad délek kolon - bez poruch

Obr 1: Kolony a jejich odhady.

Odhad délek kolon -- porucha: ztráta starších stavů

Obr 2: Odhady kolon bez a se zpětnou vazbou.

Odhad délek kolon -- porucha: chyby v měření intenzit

Obr 3: Odhady kolon bez a se zpětnou vazbou.

Řízení kolon - kompenzace počáteční vodorovné preference

Obr. 4: Neřízené a řízené kolony v mikrooblasti.

Obr. 5: Optimální řízení v mikrooblasti.

Řízení kolon - pokračování

Obr. 6: Mikrooblast bez odhadování a řízení. D=251

Adaptivní řízení kolon - - větší mikrooblast

Obr. 7: Mikrooblast s odhadováním a řízením. D=159

Adaptivní řízení kolon - - větší mikrooblast

Hierarchické řízení kolon - - dvě mikrooblasti

Bez poruch Ø kolona

dvě mikrooblasti, bez řízení 367dvě mikrooblasti s lok. řízením 164dvě mikrooblasti s nadraz. říz. 166spojené mikroobl. s lok. řízením 149

S poruchoulok. řízení bez Kalmana 206lok. řízením s Kalmanem 180lok. na spojené oblasti s Kalmanem 181lok. + nadraz. řízení s Kalmanem 163

Hierarchické řízení kolon - - dvě mikrooblasti s poruchami

Poruchy, uvažované v předchozím srovnání

Hierarchické řízení kolon - - ukázka řízení

Řízení v prvém a druhém rameni 1. mikrooblasti

ZávěrByl vytvořen

model mikrooblasti vhodný pro odhad délek kolon a optimalizaci

odhadování: Kalmanův filtroptimalizace: lineární programování

model oblasti vhodný pro koordinacianalogie z mikrooblastivolná formulace strategie

Oba modely i algoritmy pro odhadování a optimalizaci byly úspěšně testovány na simulovaných soustavách.

Ústředna ELS-AREA – stav 2004

MODUL ZÁKLADNÍCH

FUNKCÍ

MONITORINGVOLBA SP

VOLBA FÁZÍ

MODULVYHODNOCENÍDOPRAVNÍCH

DAT

GRAFICKÉ ROZHRANÍ

POINT MANAGEMENT

CIMPLICITY HMI

MODUL KOMUNIKAČNÍCH

ROZHRANÍ

DATABÁZOVÝSERVER

ELS AREA 2004

GSM - CSD

LONWORKS

SIEMENS C800V

SIEMENS MS

STOYE ELS9300

Ústředna ELS-AREA – vize 2006

ADAPTIVNÍ ŘÍZENÍ

DOPRAVNĚ ZÁVISLÁ VOLBA SP

PRIORITNÍ TRASY

MODUL ZÁKLADNÍCH

FUNKCÍ

MONITORINGVOLBA SP

VOLBA FÁZÍ

MODULVYHODNOCENÍDOPRAVNÍCH

DAT

GRAFICKÉ ROZHRANÍ

CIMPLICITY HMI

POINTMANAGEMENT

MODUL NASTAVENÍ

PARAMETRŮŘADIČE

MODUL KOMUNIKAČNÍCH

ROZHRANÍ

DATABÁZOVÝSERVER

ELS AREA 2006

GSM - CSD

GSM - GPRS

LONWORKS

DSL

WIFI

SIEMENS C800V

SIEMENS MS

STOYE ELS9300

ELS3

Pokračování

Další spolupráce na tématuUTIA->ELTODO algoritmy řízeníELTODO->UTIA praktické aplikace

Výzkumné centrum UTIAPodávaný grant AVČR na FD

Je potřeba včas podat společný grant !(ČR, EVROPA ?)