Un modello per la valutazione delle prestazioni di intersezioni complesse semaforizzate

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1 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse Unverstà degl Stud d Treste ntroduzo concluson Un modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse semaforzzate

2 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Introduzo e stato dell arte

3 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Prestazon delle ntersezon - 1 Element: Coeffcente d saturazo X: rapporto tra l flusso che nteressa una data sezo e la sua capactà Rapporto d flusso Y: rapporto tra l tasso medo d arrv ed l flusso d saturazo Rtardo: dfferenza tra l tempo che l vecolo mpega per attraversare l ntersezo e l tempo che lo stesso mpegherebbe a percorrere l tratto d strada n assenza dell ntersezo Coda: lunghezza del tratto d carreggata a monte d un attestamento occupata da vecol n attesa d attraversarlo

4 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Prestazon delle ntersezon - 2 Crter d progettazo: Rtardo Formazo delle code Lvello d Servzo Spll-back Numero d arrest Capactà dell ntersezo

5 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Classfcazo de modell per le ntersezon - 1 sulla base dello stato delle ntersezon per ntersezon n regme d sovrasaturazo per ntersezon n regme d sottosaturazo sulla base del lvello d aggregazo del flusso: mcroscopc mesoscopc macroscopc

6 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Classfcazo de modell per le sulla base della gesto del tempo contnu dscret ntersezon - 2 sulla base del campo d e: per ntersezon semplc per ntersezon complesse per ret estese

7 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Modell per le ntersezon semplc Valutazo basata sostanzalmente su temp d attesa capactà Esemp d modell utlzzat: modello d Webster (rlevanza storca) modello HCM (molto dffuso) Lvello d servzo

8 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Modell per le ret semaforzzate Dvers camp d e artere ret estese Esemp d modell utlzzat: modell Maxband e Multband modello TRANSYT

9 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Modell per ntersezon complesse Carenza d modell n letteratura utlzzo modell per ret svluppo d modell ad hoc Un modello esstente è stato svluppato da Camus, D Amore, Ukovch (non comprende la valutazo) svluppo d un modello per questa tpologa d ntersezon

10 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Le ntersezon complesse Inseme d nod elementar collocat a breve dstanza problematca delle code crtche (spll back) Defnzo d var segnal segnal d ngresso segnal d uscta segnal ntern Esste almeno un segnale d uscta che non è un segnale d ngresso (e vceversa)

11 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Caratterstche delle ntersezon complesse Area caratterzzata da dverse entrate e uscte S possono dentfcare var fluss, d cu almeno uno attraversa due o pù segnal consecutv I fluss affrontano geralmente pù d un segnale un segnale può controllare pù fluss con dverse provenze e destnazon molte aree d confltto mpegnate da pù fluss - 1

12 è cessara una conoscenza approfondta delle manovre e del comportamento de fluss Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Caratterstche delle ntersezon complesse - 2 Le peculartà d tal ntersezon consglano l utlzzo d modell specfc: I modell per le ntersezon semplc non consentono d rappresentare computamente fenomen che s svluppano (nterazon tra nod elementar non sono consderat) I modell per le ret possono essere poco adatt: è possble trascurare fenomen d dsperso

13 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Il modello proposto per le ntersezon complesse

14 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Caratterstche del modello Il modello è d tpo mesoscopco e dscreto Impostazo della valutazo (rtard e code) fluss d saturazo temp d verde caratterstche de fluss e de percors d attraversamento Il modello è n grado d segure ploton lungo l nodo per un calcolo effcace d code e rtard

15 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Problema della doppa Y O 1 D 1 A B O 2 D 2

16 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson sul pano semaforco Ipotes - 1 temp d verde effcace nod elementar tutt semaforzzat a cclo comu sul valore de fluss d calcolo fluss costant l perodo d calcolo fluss espress n autovetture equvalent AE (o PCU) sul movmento de vecol ploton rgd moto subto a regme ed ndsturbato fno alla la d arresto

17 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Il calcolo del rtardo Ipotes - 2 quota unforme è determnata con precso dal modello quota determnstca d sovrasaturazo s possono utlzzare altre metodologe. Tale frazo del rtardo rma comunque confnata sugl access al nodo complesso quota stocastca utlzzo delle metodologe esstent (vecol che accdentalmente non superano la la d arresto durante l verde)

18 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Dat cessar e notazon - 1 Dat relatv al pano semaforco C, durata del cclo semaforco; K, nseme de segnal del nodo complesso; O K, nseme de segnal d ngresso (orgn); s k, flusso d saturazo del segnale k K; gs k e ge k, stant d nzo e d f del verde effcace k K; v, veloctà meda d percorrenza degl arch della rete; Dat relatv alla geometra dell ntersezo T, matrce topologca della rete: t j = lunghezza dell arco (,j) con,j K Dat relatv al movmento de fluss R, matrce d rpartzo de fluss: r oj = frazo del flusso f o dretta al segnale j, con o O e j (K-O) ;

19 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Dat cessar e notazon - 2 Defnzo del ploto untà elementare d traffco pe 1 ndvduato attraverso tre element ps (k), stante n cu l prmo vecolo del ploto raggunge la sezo k P1 pe (k), stante n cu l l ultmo vecolo del ploto raggunge la sezo k ps 1 f (k), ntenstà del flusso del ploto consderata costante ll ntervallo (ps,pe ) f 1

20 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Schema dell algortmo INPUT Inzalzzazo Anals Convergenza OUTPUT Pano Fluss Rete Per ogn segnale ELABORAZIONE (max 2 ccl) Ploton n Arrvo Valutazo Ploton n Uscta Code Rtard L.D.S. Rcerca Ordnamento Profl Prestazon Defnzo Rtard

21 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Anals Segnale (1) - Ploton n arrvo Rcerca de ploton n arrvo ndvduazo della frazo dretta al segnale n esame (matrce R) P1 P2 P3 P2 P1 traslazo del ploto (matrce T) Indvduazo d eventual ploton compost creazo de nuov ploton Indvduazo d eventual ploton a cavallo d ge k creazo de nuov ploton Ordnamento de ploton su ps

22 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Anals Segnale (2) - Valutazo d code e rtard P1 P2 Traslazo temporale: ge k =C Determnazo de profl (code) ndvduazo degl event costruzo del proflo per ogn ploto verfca dello smaltmento della coda a f verde ed eventuale nuovo cclo Valutazo delle prestazon l rtardo è ndvduato dall area sottesa dal proflo d cascun ploto la coda massma è defnta dal massmo valore della somma de profl

23 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Anals Segnale (3) - Ploton n uscta P3 P2 P1 Determnazo delle caratterstche de ploton n uscta: calcolo d ps e pe determnazo d f (per ogn org): f =s k n presenza d coda f =f e altrment ( e= entrante) Memorzzazo delle prestazon: attrbuzo del rtardo ad ogn ploto uscente lla frazo d competenza regstrazo de dat cessar a defnre la coda formata da ogn ploto n arrvo

24 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Per ogn attestamento: Rsultat valutazo de rtard e delle code d ogn ploto rtardo totale, lunghezza e svluppo della coda Per ogn ploto n uscta dal nodo complesso: composzo rtard subt ll attraversamento del nodo Valutazo del Lvello d Servzo: attestament, provenze, coppe O/D, nodo

25 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Applcazon e confront

26 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Valdazo e confronto con altr approcc Confront con altr modell (HCM, Transyt) attraverso l e a cas real: Pazza Verd (BZ) Pazzale Magg (MI) Porta Saragozza (BO) Valutazo de vantagg offert dal modello proposto lla valutazo delle prestazon d ntersezon complesse

27 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Caratterstche del modello TRANSYT Elemento base: ntervallo temporale elementare Comportamento de vecol n base a tre profl IN, OUT, GO Formula d dsperso de ploton lungo gl arch Suddvso del rtardo n tre compont Unform, Oversaturaton, Random

28 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Lmt del modello TRANSYT Prncpal lmt: Perdta d nformazon sulla provenza de ploton Non rsolve l problema della doppa Y Conseguenze: error lla dstrbuzo de fluss mpossbltà d valutare l lvello d servzo mpossbltà d valutare rtard suddvs per O/D e d dsaggregare ploton n base agl event a partà d O/D

29 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Applcazo: Pazzale Magg (MI)

30 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson PIANO [second] E FLUSSI [pcu/h] Segnale Inzo Verde F Verde Fluss d ngresso Saturazo MATRICE DELLA RETE [metr] MATRICE DI RIPARTIZIONE DEI FLUSSI [%] Input

31 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Rsultat: modello proposto e Transyt MODELLO PROPOSTO TRANSYT DIFFERENZE Segnale Rt/C Rt/h Vec/C Vec/h Rt/Vec PCU- Rt/Vec Dff. Dff [sec] [sec] [sec] H/H [sec] [sec] % ,47 7,1 28,40-0, ,31 1,6 3,37 1, ,99 0,5 1,55-0, ,78 8,9 17,80 0, ,69 3,6 12,11 0, ,74 0,6 1,95 0, ,30 7,8 31,20-0, ,49 0,4 1,12 0, ,45 0,2 0,76-0, ,80 8,8 28,80 0, ,27 2,6 8,32 1, ,85 1,2 2,91 0,06 2

32 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Error l TRANSYT Provenza 16 Provenza 11

33 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Soluzo del modello

34 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Calcolo del lvello d servzo RITARDI E LOS PER COPPIE O/D Org Dest Rt Vec Rt/Vec LOS C C D C C B C D E D D C RITARDI E LOS PER ACCESSO Org Rt Vec Rt/Vec LOS C C D D INTERSEZIONE COMPLESSA Rt Vec Rt/Vec LOS Tot C

35 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Valdazo del modello Confronto del modello con l TRANSYT n una stuazo prva degl error precedentemente evdenzat Applcazo a Pazzale Magg a fluss blancat : creazo d una rpartzo fttza de fluss Nuova matrce M ATRICE DI R RIPARTIZIONE d rpartzo DEI FLUSSI de [%] fluss:

36 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Verfca de rsultat MODELLO PROPOSTO TRANSYT DIFFERENZE Segnale Rt/C Rt/h Vec/C Vec/h Rt/Vec PCU- Rt/Vec Dff. Dff [sec] [sec] [sec] H/H [sec] [sec] % ,47 7,1 28,40-0, ,29 1,8 5,45 0, ,32 2,1 6,27-0, ,78 8,9 17,80 0, ,30 0,5 3,03-1, ,03 0,6 1,95-0, ,30 7,8 31,20-0, ,00 0,0 0,00 0, ,66 2,5 5,68 0, ,80 8,8 28,80 0, ,64 5,3 14,83 0, ,20 1,8 8,09-0,11-1 Segnale Num ero Rt/Vec Dff. Dff PCU-H/H STEP [sec] [sec] % ,50 3,0-1, ,90 5,5 1, ,00 6,1 1, ,6-0,7-15 Errore dovuto alla dscretzzazo del TRANSYT (step)

37 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Concluson

38 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Concluson - 1 Carenze modellstche per la valutazo delle ntersezon complesse Strument esstent spesso nadeguat HCM Transyt Mcrosmulator Creazo d un modello specfco

39 Unverstà degl Stud d Treste Modello per la valutazo delle prestazon d ntersezon complesse ntroduzo concluson Concluson - 2 Vantagg del modello: utlzzo de dat classc per la valutazo delle ntersezon valutazo dettaglata d code e rtard sugl attestament anals de rtard dstnt per coppa O/D e della stora de ploton a partà d O/D lvello d servzo rduzo del nodo complesso: ntersezo elementare equvalente (confronto modello HCM)