Coordenação de Semáforos

Transcrição

1 Paragem dos Veículos Veículos "Lbertados" Paragem dos Veículos Veículos "Lbertados" "Agrupamento " Pelotões "Agrupamento " Pelotões C O O R D E N A Ç Ã O Onda Verde... IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 1

2 Coordenação Mesmo cclo para todos os cruzamentos C = Max (C ) Sstema smultâneo d t Snas ao longo do tneráro transmtem smultaneamente a mesma ndcação Iguas tempos de verde em todos os cruzamentos ao longo do tneráro Estmula a adopção de velocdades elevadas pelos condutores IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 2

3 Sstema alternado d t Snas consecutvos com ndcações opostas a cada movmento para o mesmo percurso Implca guas tempos de verde na va prncpal e nas vas secundáras IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 3

4 Sstema progressvo e b * b t Snas consecutvos com ndcações segundo um programa pré-estabelecdo escoamento contínuo desfasamento: ntervalo de tempo entre os nícos do tempo de verde de dos snas consecutvos d δ = v Sem restrções de repartção dos tempos entres as fases Estmula a dopção da velocdade convenente (defnda exogenamente) IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 4

5 Sstemas coordenados em percursos de sentdo únco δ Desfasamento [ seg] 3,6 = V d [ m] [ km / h] b G R Duração de passagem (b) δ C Lmte posteror b = mn (G ) Banda de Passagem Lmte anteror IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 5

6 Exemplo de Aplcação Itneráro de Sentdo únco Consdere-se um Itneráro de sentdo únco, com as seguntes característcas: Nº de cruzamentos: n = 5 Duração do cclo: C= 80 seg Abcssas dos cruzamentos: X 1 = 0 m X 2 = 100 m X 3 = 250 m X 4 =330 m X 5 = 450 m Duração do tempo de vermelho: R 1 = 32 seg R 2 = 36 seg R 3 = 30 seg R 4 = 40 seg R 5 = 36 seg Velocdade méda de percurso V = 40 Km/h IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 6

7 δ δ δ δ Coordenação de Semáforos Exemplo de Aplcação Itneráro de Sentdo únco (contnuação) 3,6 d δ = 1. Cálculo dos desfasamentos entre snas lumnosos V 3, = = 3, = = 3, = = 3, = = 9 seg 22,5 seg 29,7 seg 40,5 seg d seg t C5 C4 C3 C2 C1 IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 7

8 Processos de Optmzação mas utlzados Maxmzação das durações das bandas de passagem nos dos sentdos (b+b*); Mnmzação do índce de atraso; Mnmzação do índce de funconamento; Mnmzação do grau de saturação; Maxmzação da capacdade do cruzamento Qualquer um destes métodos, necessta que todos os cruzamentos ao longo do tneráro tenham uma duração de cclo comum - maor cclo necessáro nos város cruzamentos desse tneráro O símbolo * dentfca o sentdo descendente IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 8

9 Sstemas coordenados em percursos de sentdo duplo Método da Maxmzação das Durações de Passagem Reduzr o nº de paragens dos veículos maor conforto Maxmzar (b + b*) Snas crítcos: cruzamentos cuos tempos de vermelho lmtam ambas as bandas de passagem Grupo 1: tempo de vermelho lmta a banda de passagem do sentdo ascendente à esquerda e a banda de passagem do sentdo descendente à dreta Grupo 2: tempo de vermelho lmta a banda de passagem do sentdo ascendente à dreta e a banda de passagem do sentdo descendente à esquerda IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 9

10 t X X = V T C C Coordenação sem-ntera -Tempos expressos em fracção do tempo de cclo X X Tempo de percurso entre os snas e (sentdo ascendente) * t + t = man + δ com δ = 0 ou 0,5 2 Mantssa - parte decmal de um número 0< <1 X X = V T * t * Grupo 1 Grupo 2 Tempo de percurso entre os snas e (sentdo descendente, valores negatvos de tempo) Desfazamento entre os snas e meddo entre o meo dos respectvos tempos de vermelho Se as velocdades forem guas nos dos sentdos, t = - t* e = 0 (snas em fase) ou 0.5 (snas em oposção de fase) IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 10

11 Durações de Passagem guas nos dos sentdos (B = b = b*) C C X X R 2 k + U t R 2 Crítco (Grupo 1) Sea U o tempo que decorre entre o níco de verde do cruzamento C e o nstante em que um veículo fctíco partra desse cruzamento para chegar ao cruzamento C, no níco do seu tempo de verde * t t R R U = man + + δ ( δ = 0 ou 0,5) 2 2 Veículo fctíco IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 11

12 O tempo (U R ) é a parte do tempo de verde do Snal durante o qual se garante que todo o veículo que parte de C chegará a C anda com verde b = mn B = max(b ( ( ) max U ( δ) R δ ) Os mesmos cálculos são de seguda repetdos consderando como crítco cada um dos snas Determnação dos Desfasamentos Orgem dos Tempos: meo do tempo de vermelho do snal crítco (Valor Máxmo de b ) Desfasamentos : Sentdo: calculados para os valores de δ obtdos na maxmzação de (U -R ) para a dreta Banda mas larga entre e R expresso em undades de tempo de cclo IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 12

13 Durações de Passagem proporconas aos volumes de tráfego Q A - fluxo ascendente Q D - fluxo descendente Sentdo de tráfego mas ntenso maores durações de passagem Como b + b*=2. B= constante, se for o tempo que se adcona à duração da passagem descendente b 1 = B Q b A 1 = Q b Q = B Q D D D * 1 + Q Q A b A * 1 = B + > 0 < 0 se se Q Q D D > Q < Q A A IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 13

14 Determnação dos Novos Desfasamentos (coordenação dexa de ser sem-ntera) Novas Durações de Passagem Tempos de vermelho de alguns snas nvadem as bandas de passagem Alterar os desfasamentos Avançar ou recuar as fases IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 14

15 Hpótese A: Iníco do tempo de vermelho a tocar o lmte posteror da banda de passagem Cc C β b 1 IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 15

16 Hpótese B Fm do tempo de vermelho a tocar o lmte anteror da banda de passagem Cc C α b 1 IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 16

17 Quadro Resumo Q A >Q D b 1> b 1 * Q A <Q D b 1< b 1 * β = B Hpótese A + T + R U Hpótese B β 0 β > 0 α < T α T = = ( + ) = man β ( ) = man β Nota: Nesta tabela está T onde deva estar α ( + ) = man α ( ) = man α = 1 U = man = man ( T) ( T) IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 17

18 Bandas de Passagem Interrompdas Itneráros com um grande nº de cruzamentos Durações de Passagem Reduzdas (Coordenação pratcamente nefcaz) Dvsão do Itneráro em 2 (ou mas) Troços Determnação das Durações de Passagem (b 1 e b * 1 ) consderando todas as possbldades de nterrupção (desde C 2 até C n-1 ) Escolha da solução que conduza ao maor valor da méda das durações de passagem ponderada pelos comprmentos dos troços IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 18

19 Processo de Cálculo Itneráro com dos sentdos 1 - Calcular tempos de percurso t e t * 2 - Calcular varáves auxlares U 3 - Determnar os valores de δ que maxmzam os respectvos U 4 - Determnar B 5 - Calcular (tendo em atenção o ponto 3) 6 - Calcular 7 - Calcular b 1 e b * Calcular IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 19

20 Exemplo de Aplcação Itneráro com dos sentdos Consdere-se um Itneráro com as seguntes característcas Nº de cruzamentos: n = 5 Duração do cclo: C= 80 seg Volume médo no sentdo ascendente: Q A = 750 uvl/h/psta Volume médo no sentdo descendente: Q D = 500 uvl/h/psta Abcssas dos cruzamentos: X 1 = 0 m X 2 = 100 m X 3 = 250 m X 4 =330 m X 5 = 450 m Duração do tempo de vermelho: R 1 = 32 seg R 2 = 36 seg R 3 = 30 seg R 4 = 40 seg R 5 = 36 seg Velocdade nos dos sentdos V =V * = 40 Km/h IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 20

21 1.Calculo t e t * t = X X V C = t * = t (velocdades guas) ,113 0,281 0,371 0, ,169 0,259 0,090 0,394 0,225 0,135 5 V = 11,(1) m/s C = 80 seg IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 21

22 2.Calculo de U U = man t R + R 2 δ=0,5 δ= δ (velocdades guas) ,5 0,413 0,206 0,179 0, ,913 0,706 0,679 0,519 0,587 0,5 0,294 0,266 0,106 0, ,794 0,766 0,606 0,794 0,706 0,5 0,472 0,312 0,294 0, ,972 0,812 0,821 0,734 0,528 0,5 0,340 0,321 0,234 0, ,840 0,981 0,894 0,688 0,66 0,5 0,481 0,394 0,188 0, IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 22

23 3.Determnação de B ( ) max U R δ δ=0,5 δ= ,600 0,463 0,331 0,179 0, ( ) δ 2 0,187 0,550 0, ,421 0,284 0,153 0,266 0, ,394 0,256 0,625 0,472 0,362 0,500 0, ,581 0,444 0,313 0,160 0,550 ( b ) = 0,256 cclos 20,5 segundos B = max = b 0,069 0,156 0,256 0,153 0,160 b = mn max U R IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 23

24 4.Cálculo de = man( δ ) Os valores de obtdos a partr do Quadro referente ao ponto Cálculo de Q = B Q = 0,5 = 40 seg = 0,5 = 40 seg = 0,0 = 0 seg = 0,0 = 0 seg D D Q + Q A A (velocdades guas) são os que maxmzam U = 0,256 = 0, , sendo IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 24

25 6.Cálculo de b 1 = B = 0, ,051 = 0,307 = 24,6 seg * b = B + = 0,256 0,051 = 0,205 = 16,4 seg 1 7. Cálculo de Hpótese A β = B + β β β β R = 0,087 = + 0,051 = 0,165 = 0,055 U β β 0 > 0 = 0,500 = 40,0 seg = 0,551 = 44,1seg = 0,000 = = 0,000 = 0,0 seg 0,0 seg = = man ( + β ) IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 25

26 Hpótese B α α α α α = 1 U α α = 0,206 = 0,294 = 0,028 = 0,188 < = man = man = 0,551 = 44,1seg = 0,551 = 44,1seg = 0,028 = 2,2 seg = 0,051 = 4,1seg ( + α ) ( T) IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 26

27 Dagrama Espaço Tempo e t Hpótese A b1 = 24,6 s b * 1 = 16,4 s IST/ Lcencaturas em Engª Cvl & Terrtóro - Mestrado em Transportes - Gestão de Tráfego Rodováro 27