Hierarchické řízení dopravy pomocí sítě světelných signalizačních zařízení

1. 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

2. Zadání úlohy, výsledky • Etapa 1: rešerše, výběr řešení • Etapa 2: lokální regulátor • Etapa 3: koordinační regulátor • Výsledek: splněno • Dokumentace: rešerše, 2 zprávy, software pro lokální i koordinační regulátor

3. Základní pojmy • mikrooblast: detektory, SSZ • data: intenzita a obsazenost dopravního proudu • řídící veličina: poměr zelené, délka cyklu • charakteristiky oblasti: saturované toky, směrové vztahy • stav křižovatky: délky kolon v ramenech křižovatky - průměr za periodu vzorkování

4. Model Dva základní vztahy • kolona roste s příjezdy aut a zkracuje se s jejich odjezdy přes křižovatku • obsazenost na strategickém detektoru je přímo úměrná délce kolony lineární stavový model pro délky kolon

5. Lokální optimalizace • Lineární model • Lineární kriterium (vážený součet délek kolon v mikrooblasti) optimalizace pomocí lineárního programování

6. Koordinace • Model - formálně stejný, jako pro mikrooblast (analogie: křižovatka - mikrooblast) stejné algoritmy jednoduchost, robustnost • Řízení - nastavuje omezení (okno) pro lokální regulátor

7. Experimenty Odhad délek kolon - bez poruch Obr 1: Kolony a jejich odhady.

8. Odhad délek kolon-- porucha: ztráta starších stavů Obr 2: Odhady kolon bez a se zpětnou vazbou.

9. Odhad délek kolon-- porucha: chyby v měření intenzit Obr 3: Odhady kolon bez a se zpětnou vazbou.

10. Řízení kolon - kompenzace počáteční vodorovné preference Obr. 4: Neřízené a řízené kolony v mikrooblasti.

11. Řízení kolon - pokračování Obr. 5: Optimální řízení v mikrooblasti.

12. Adaptivní řízení kolon- - větší mikrooblast Obr. 6: Mikrooblast bez odhadování a řízení. D=251

13. Adaptivní řízení kolon- - větší mikrooblast Obr. 7: Mikrooblast s odhadováním a řízením. D=159

14. Hierarchické řízení kolon- - dvě mikrooblasti Bez poruch Ø kolona • dvě mikrooblasti, bez řízení 367 • dvě mikrooblasti s lok. řízením 164 • dvě mikrooblasti s nadraz. říz. 166 • spojené mikroobl. s lok. řízením 149 S poruchou • lok. řízení bez Kalmana 206 • lok. řízením s Kalmanem 180 • lok. na spojené oblasti s Kalmanem 181 • lok. + nadraz. řízení s Kalmanem 163

15. Hierarchické řízení kolon- - dvě mikrooblasti s poruchami Poruchy, uvažované v předchozím srovnání

16. Hierarchické řízení kolon- - ukázka řízení Řízení v prvém a druhém rameni 1. mikrooblasti

17. Závěr Byl vytvořen • model mikrooblasti vhodný pro odhad délek kolon a optimalizaci • odhadování: Kalmanův filtr • optimalizace: lineární programování • model oblasti vhodný pro koordinaci • analogie z mikrooblasti • volná formulace strategie Oba modely i algoritmy pro odhadování a optimalizaci byly úspěšně testovány na simulovaných soustavách.

18. Ústředna ELS-AREA – stav 2004

19. Ústředna ELS-AREA – vize 2006

20. Pokračování • Další spolupráce na tématu • UTIA->ELTODO algoritmy řízení • ELTODO->UTIA praktické aplikace • Výzkumné centrum UTIA • Podávaný grant AVČR na FD Je potřeba včas podat společný grant ! (ČR, EVROPA ?)