Integrando Simulações Macro, Meso, Micro e Híbridas¶

Observação sobre licenças: Estes exercícios exigem uma licença das edições Advanced ou Expert do Aimsun Next.

Exercício 1. Usando uma Atribuição Estática para Verificar dados Reais e Simulados
Exercício 2. Definindo uma Área de Estudo de Sub-rede e Executando um Traversal Estático
Exercício 3. Verificando a Cobertura dos Detectores
Exercício 4. Estendendo as Matrizes OD com Base em Medições de Tráfego
Exercício 5. Ajustando as Matrizes OD da Sub-rede
Exercício 6. Criação de uma Demanda com Perfil com um Ajuste Estático de Partida OD
Exercício 7. Executando um experimento de Equilíbrio Dinâmico do Usuário (DUE), carregando caminhos estáticos
Exercício 8. Executando um cenário microscópico de Escolha Estocástica de Rotas (SRC), carregando caminhos dinâmicos DUE
Exercício 9. Executando um Cenário SRC Híbrido Meso-micro, Carregando Caminhos Dinâmicos
Exercício 10. Executando uma Simulação Híbrida Macro-meso

Introdução¶

Nestes exercícios, percorreremos passo a passo o fluxo de trabalho do projeto que integra simuladores macroscópicos, mesoscópicos, microscópicos, híbridos macro-meso e meso-micro no Aimsun Next. Veremos como um modelador pode combinar diferentes níveis de carregamento da rede no mesmo arquivo de modelo.

Alguns dos exercícios mais longos são divididos em dois ou mais procedimentos separados.

No Exercício 1, atribuiremos as matrizes OD originais à demanda de tráfego. Em seguida, executaremos um cenário de atribuição estática e analisaremos a saída, comparando-a com dados reais observados carregados como um conjunto de dados reais.

No Exercício 2, criaremos uma sub-rede da nossa área de estudo e executaremos uma travessia estática. Isso criará as matrizes OD para a sub-rede. A travessia será baseada nos resultados da alocação estática gerados no Exercício 1. Em seguida, executaremos uma alocação estática para a sub-rede e revisaremos as saídas da travessia.-2 e 3 mesclados.

No Exercício 3, verificaremos se a área de estudo é monitorada adequadamente por detectores. -Ex 3 adicionado para cobrir detecção. Ex 4 permanece como 4, mas o TOC precisa mudar.

No Exercício 4, usaremos contagens de tráfego para calcular o fator de peso necessário para expandir as matrizes OD horárias de 08:00–09:00 para 06:00–10:00. -Os tempos inicialmente contradiziam os tempos no exercício real. Está correto?

No Exercício 5, executaremos um cenário de ajuste OD estático para refinar as matrizes OD de modo a alinhá-las com os dados observados.

No Exercício 6, executaremos um ajuste estático de partida OD para criar uma demanda perfilada a partir de uma demanda estática usando um ajuste estático de partida OD.

No Exercício 7, executaremos um experimento de equilíbrio dinâmico do usuário (DUE) para derivar um novo conjunto de caminhos, desta vez com base em uma simulação DUE.

Nos Exercícios 8 e 9, compararemos os resultados de uma simulação SRC micro usando caminhos dinâmicos (caminhos resultantes da iteração DUE anterior) com uma SRC híbrida meso-micro usando os mesmos caminhos. Estamos buscando resultados semelhantes em termos de fluxo, atraso, tempo e velocidade.

No Exercício 10, executaremos uma simulação híbrida usando carregamento de rede macroscópico e mesoscópico em um único experimento.

As cópias de backup dos arquivos relacionados a este exercício estão em [Aimsun_Next_Installation_Folder]/docs/tutorials/7_Integration.

Exercício 1. Uso de uma Alocação Estática para Verificar Dados Reais e Simulados¶

Neste exercício, usaremos o motor macroscópico para alocar o número de viagens a ambas as matrizes OD (tipos de veículo: carro e caminhão) em toda a rede de tráfego. Os volumes alocados resultantes serão comparados com os dados observados após a criação de um objeto de conjunto de dados reais como uma verificação de consistência para confirmar que os dados foram importados corretamente.

1.1 Criando um objeto de conjunto de dados reais¶

Primeiro precisamos criar um objeto de conjunto de dados reais para recuperar dados de detectores medidos em tráfego a serem usados para validar nossos resultados finais.

Comece com o Rede inicial opção para este tutorial.
Na pasta do Projeto, clique com o botão direito em Análise de Dados > Novo > Conjunto de Dados Reais.
Renomear o conjunto de dados reais Detector Data AM 0600–1000 – 15min.
Abra o arquivo externo que contém as medições dos detectores (detector_data_bilbao_2017.csv) e verifique o formato e a ordem das colunas no arquivo.

As colunas são: detector_id: nome do detector (arquivo Aimsun Next), timestamp: formato ISO, count: número de veículos por intervalo de tempo:

detector_id,timestamp,count

d1,2017-04-16T06:15:00,585

d2,2017-04-16T06:15:00,689

d3,2017-04-16T06:15:00,480
Abra o conjunto de dados reais Detector Data AM 0600–1000 – 15min e clique em Adicionar.
Na caixa de diálogo Selecionar um Recuperador, selecione Leitor de Arquivo Simples de Dados Reais e clique em OK.
Clique duas vezes em Leitor de Arquivo Simples de Dados Reais e conclua sua caixa de diálogo com as entradas mostradas abaixo.
Clique OK.
Na pasta do Projeto, clique com o botão direito em Detector Data AM 0600–1000 – 15min > Recuperar. Se não houver problemas com o arquivo, o ícone RDS ficará azul. Quaisquer erros serão exibidos na janela Log. -E se houver problemas? Tive todos os tipos de problemas com o RDS, desde conflitos de datas até nenhum objeto ser incluído. A caixa de diálogo Check Real Data Set inclui verificações de Parâmetros de Consistência que podem ser executadas aqui ou a partir do Recuperar e Verificar opção do menu de contexto.

Aqui você pode executar várias verificações opcionais sobre a consistência dos dados: individual, congestionamento e espacial. Consulte Edição do Conjunto de Dados Reais para obter mais informações.
Feche a caixa de diálogo clicando no canto superior direito × ícone.

1.2 Executando um cenário e experimento de alocação estática¶

Precisamos gerar dados simulados, com uma cenário de atribuição estática, para comparar com nosso conjunto de dados reais.

Selecione Projeto > Novo > Cenários > Cenário de Atribuição Estática.
Abra o novo cenário para exibir a caixa de diálogo de Atribuição Estática.
Certifique-se de que a data no cenário corresponda à data definida no conjunto de dados reais. Em nossa ilustração, esta data é 4/16/2017, mas você pode estar usando um formato de data diferente. -É justo dizer isso? Estou encontrando algumas discrepâncias entre o texto e as capturas de tela ou entre o texto e a minha própria versão do software.
Para Demanda de Tráfego, selecione Original Demand AM, e para Plano de Transporte Público, selecione Transit Plan.
Para Plano Mestre de Controle, selecione MCP AM.
Para Conjunto de Dados Reais para Validação, selecione Detector Data AM 0600–1000 – 15min.
Clique na Saídas a Gerar aba e marque as três caixas Seções, Movimentos de conversão e Atribuição de Caminhos.
Clique OK.
Para criar um experimento de alocação estática, na pasta Project, clique com o botão direito no novo cenário de alocação estática e selecione Novo Experimento. Selecione o Método de alocação de Frank e Wolfe e clique OK.
Abra o experimento de alocação estática e insira Iterações Máximas de 100 e Gap Relativo of 0.001%.

Agora precisamos criar duas alocação de caminhos objetos nos quais armazenar resultados de atribuição de caminhos.
Na pasta do Projeto, clique com o botão direito em Dados de Demanda > Novo > Alocação de Caminhos para criar o primeiro objeto. Repita isso para o segundo objeto. Agora você tem dois novos objetos de atribuição de caminhos nos quais armazenar ambas as atribuições de caminhos (todos os caminhos e um subconjunto dos três caminhos mais usados por par OD). Renomeie esses objetos Alocação de Caminhos estática todos e Path Assignment estático 3 mais usado.
Abra o experimento de atribuição estática e clique no Saídas a Gerar guia. Marque a caixa Armazenar Atribuição de Caminhos e para Atribuição de Caminhos, selecione Path Assignment static all. Em seguida, marque a caixa Armazenar Subconjunto e para Subconjunto de Atribuição de Caminhos, selecione Path Assignment static 3 most used.
Clique com o botão direito no experimento de alocação estática e selecione Executar Alocação Estática de Tráfego. Quando o experimento conclui sua simulação, o resultados da atribuição estática são visualizados na janela de visualização 2D, conforme mostrado abaixo. Observe que o modo de visualização chamado Volume atribuído é selecionado automaticamente. Além disso, uma nova caixa de diálogo contendo os resultados da alocação estática é exibida.

1.3 Comparando volumes alocados com dados reais observados¶

Aqui usaremos a caixa de diálogo que contém os resultados do experimento de atribuição estática para comparar nossos dados simulados com o conjunto de dados reais (dados observados).

Clique na Seções aba e verifique cuidadosamente os valores de Flow, Assigned Volume, Cost, Distance, Speed, Time e V/C Ratio calculados na iteração final. Você pode achar útil ordenar as colunas por valores maiores ou menores. Para ver todos os valores claramente, talvez seja necessário redimensionar a caixa de diálogo clicando e arrastando suas bordas.

Faça verificações semelhantes nas seguintes abas: Movimentos de conversão, Conexões, e Trajetórias de Supernós.
Clique na Convergência aba e verifique se o Relative Gap % (disponível tanto no modo de tabela quanto no modo de gráfico) é suficiente, de acordo com os requisitos do projeto.
Clique na Validação aba e compare os resultados com o conjunto de dados reais Detector Data AM 0600–1000 – 15min.
Clique para visualizar a distribuição dos fluxos atribuídos versus observados entre 08:00 e 09:00.

Em termos de resultados, inicialmente obtemos um R² valor de 0,96, que mostra que há um alto grau de correlação entre os valores observados e atribuídos. Este é um bom resultado. No entanto, a inclinação da linha está abaixo de 1,00, com um valor de 0,85 (arredondado para cima). Podemos ver pela linha vermelha, que indica y = x, que as contagens observadas (rds) nas localizações dos detectores são:

Para volumes baixos (< 2000 veh): menor que os volumes atribuídos
Para volumes elevados (> 2000 veh): superiores aos volumes alocados.

Isso acontece porque as contagens observadas atuais (rds) foram obtidas em 2017, enquanto os dados das matrizes OD de demanda de tráfego se baseavam em uma pesquisa de 2010. Além disso, o modelo foi validado com dados mais recentes de 2013. Desde então, houve algumas mudanças nas rotas de tráfego entre 08:00 e 09:00: o uso de tráfego nas rodovias diminuiu, enquanto o tráfego nas vias arteriais aumentou.

Este modelo macroscópico é considerado suficientemente calibrado em termos dos parâmetros globais e locais usados nas funções VDF, TPF e JDF. -Adicionar links a esses custos como no Ex. 10?

Em seguida, precisamos definir uma sub-rede como nossa área de estudo em andamento.

Exercício 2. Definindo uma Área de Estudo de Sub-rede e Executando um Traversal Estático¶

Para concentrar nosso estudo na área ao redor do esquema, criaremos uma sub-rede e executaremos uma travessia estática. Isso criará as matrizes OD para a sub-rede. Em um projeto real, consideraríamos os seguintes tipos de informação fornecidos por fontes externas e então:

Revise a documentação do projeto para verificar se a área de estudo proposta está devidamente definida.
Verifique as seções congestionadas da área de estudo. Como o congestionamento nos limites do modelo deve ser evitado, talvez seja necessário estender a área de estudo ao redor de algumas entradas e/ou saídas do modelo.
Verifique o mapa atual de detectores na área de estudo. Precisamos incluir o número máximo de detectores na área de estudo e talvez seja necessário ampliar a área da sub-rede em alguns casos.

Em nosso exemplo, vamos assumir que, após uma discussão com o cliente e terceiros, finalizamos a área de estudo mostrada abaixo. A área é delimitada por um polígono preto com vértices quadrados.

2.1 Definição de uma sub-rede¶

Clique na ferramenta de polígono na barra de ferramentas.

Desenhe o polígono clicando em seus vértices nos pontos necessários. Para finalizar e fechar o polígono, clique duas vezes para adicionar o ponto final.
Clique no polígono na visualização 2D para destacá-lo e, em seguida, clique com o botão direito Converter para > Sub-rede. Um objeto de sub-rede é adicionado à pasta Project, na pasta Subnetworks.
Abra este novo objeto de sub-rede e renomeie-o Sub-rede Híbrida (Meso-Micro). Você também pode renomear objetos clicando em seus nomes na pasta relevante e pressionando F2.

2.2 Executando uma travessia estática¶

Neste exercício, geraremos uma travessia estática para criar as matrizes OD da sub-rede. As novas matrizes OD serão baseadas nos resultados de atribuição estática gerados no Exercício 1.

Em seguida, executaremos um cenário de alocação estática da sub-rede e revisaremos os resultados da matriz de travessia.

Na pasta do Projeto, clique com o botão direito em Sub-rede Híbrida (Meso-Micro) > Gerar travessia estática.
Na caixa de diálogo de travessia, selecione os parâmetros de entrada mostrados abaixo e clique OK.

Matrizes OD (para automóveis e caminhões), demandas de tráfego e linhas de transporte coletivo com o plano de transporte coletivo serão geradas automaticamente para a sub-rede e adicionadas à pasta Subnetworks, conforme mostrado abaixo.
Para destacar a sub-rede na vista 2D, clique com o botão direito em qualquer lugar da vista 2D e selecione Filtros > Sub-rede Híbrida (Meso-Micro).

Para verificar a demanda estática de travessia, vamos testá-la em um novo cenário estático.
Na pasta do Projeto, clique com o botão direito em Sub-rede Híbrida (Meso-Micro) > Novo > Cenários > Cenário de Atribuição Estática.
Renomear o cenário Sub-rede do cenário de Alocação Estática.
Abrir Sub-rede do cenário de Alocação Estática, complete os parâmetros na Principal aba como mostrado abaixo, e clique OK. -Me incomoda que os tempos não sejam atualizados até que a caixa de diálogo seja fechada. Ou estou interpretando errado?
Clique com o botão direito no cenário e selecione Novo Experimento, selecione o Método de alocação Frank and Wolfe, e clique OK.
Abrir o experimento, renomeá-lo sub-rede do experimento de alocação estática e defina o número de iterações e os critérios de parada como no Exercício 1 (Máx. Iterações 100, Gap Relativo 0.001%).
Clique com o botão direito no experimento e selecione Executar Alocação Estática de Tráfego. Quando ele for concluído e a caixa de diálogo de resultados for exibida, clique no Validação aba para verificar a comparação entre as contagens de dados reais e os resultados da atribuição. O resultado da atribuição estática parece consistente com os resultados do modelo maior.

Exercício 3. Verificação da Cobertura de Detecção¶

É importante saber se os dados de detecção disponíveis cobrem suficientemente as condições da rede de tráfego na sub-rede. Para descobrir, use o Localização do Detector recurso para verificar a cobertura atual dos detectores. Esse conhecimento pode ajudar você a decidir se deve mover ou adicionar novos detectores à rede para cobrir todas as condições relevantes. Em um projeto real, fatores econômicos e outros fatores práticos podem influenciar as decisões sobre o número e a localização dos detectores.

Para a etapa 5, você precisa saber os nomes dos detectores na sub-rede. Você pode vê-los alternando para o modo de visualização Detectores na visualização 2D.

Na pasta do Projeto, clique com o botão direito em Infrastructure > New > Detector Location. Um objeto de localização de detector é adicionado à pasta Infrastructure.
Abra a localização do detector e, na Experimento Macro campo, selecione Static Assignment Experiment subnet.
Marque Percentual Máximo de Veículos a Detectar e defina o valor como 100.00. Para um projeto real, esse valor pode ser menor por razões econômicas ou por outras restrições e diretrizes do projeto.
Na caixa de grupo Detectors, selecione os detectores na sub-rede a partir do Detectores Existentes coluna e clique na seta verde para movê-los para o Incluído no Cálculo coluna.
Clique OK.
Na pasta do Projeto, clique com o botão direito em Localização do Detector > Calcular Localização do Detector para mostrar os resultados.

De acordo com os resultados abaixo, a porcentagem de cobertura de detecção é de cerca de 87% ou mais, o que é considerado suficiente neste caso específico.

Exercício 4. Estendendo as Matrizes OD com Base em Medições de Tráfego¶

Como as contagens observadas no conjunto de dados reais incluem dados correspondentes a quatro horas, das 06:00 às 10:00, com um intervalo de tempo de 15 minutos, precisamos estender a demanda de tráfego disponível de uma hora para cobrir um período de quatro horas. Para isso, precisamos calcular o coeficiente de peso para extrapolar a partir da demanda de tráfego original, que equivale a 27.611 veículos.

Em 4.2, aplicaremos as matrizes estendidas a um cenário.

4.1 Estendendo as matrizes OD¶

Divida o total de viagens das contagens observadas das 06:00 às 10:00 am (246,372 veh) pelo total de viagens das contagens observadas das 08:00 às 09:00 am (67,590 veh):

246,372 ÷ 67,590 = 3.65 (rounded up).

Portanto, o peso resultante necessário para multiplicar as matrizes OD semente da demanda de tráfego original é 3,65 (um fator de 365).
Faça uma cópia da demanda de tráfego da sub-rede clicando nela com o botão direito e selecionando Duplicar.
Abra o novo objeto de demanda de tráfego e renomeie-o Traffic Demand 0600–1000.
Alterar Hora inicial to 06:00:00 and Duração to 04:00:00.
Pressione a tecla Tab para mover para o adjacente Fator campo e insira 365. Pressione Tab novamente para aplicar o fator.
Clique e arraste cada uma das barras verdes de demanda para Carro e Caminhão até a extensão total da duração.
Clique OK.

4.2 Usando as matrizes OD estendidas com um cenário de alocação estática¶

Clique com o botão direito no cenário existente Sub-rede do cenário de Alocação Estática > Duplicar. Isso coloca cópias do cenário e de seu experimento na pasta Subnetworks.
Renomeie o cenário e o experimento duplicados Sub-rede do Cenário de Atribuição Estática – 4h e sub-rede do Experimento de Atribuição Estática – 4h respectivamente.
Abrir Sub-rede do Cenário de Atribuição Estática – 4h e, para Demanda de Tráfego, selecione Traffic Demand 0600–1000 e clique OK.
Clique com o botão direito sub-rede do Experimento de Atribuição Estática – 4h > Executar alocação estática de tráfego. Verifique os resultados como fizemos no Exercício 2.2.

Exercício 5. Ajuste das matrizes OD da sub-rede¶

Como as matrizes OD que usamos até agora são baseadas em dados de 2013, precisamos ajustá-las para que se alinhem mais estreitamente ao conjunto de dados reais de 2017. Para isso, executaremos um cenário de ajuste estático de OD nas matrizes OD e, em seguida, executaremos um novo experimento.

5.1 Executando um Cenário de Ajuste Estático de OD¶

Clique com o botão direito na sub-rede Sub-rede Híbrida (Meso-Micro) > Novo > Cenários > Cenário de Ajuste OD Estático.
Abra o novo cenário e renomeie-o Sub-rede do Cenário de Ajuste OD Estático.
Defina o Data, Hora inicial, Duração, Demanda de Tráfego, Plano de Transporte Público, Conjunto de Dados Reais, e Plano Mestre de Controle conforme mostrado abaixo.
Clique com o botão direito na sub-rede e selecione Novo > Atribuição de Caminhos.
Abra o novo objeto de atribuição de caminho e renomeie-o Sub-rede de atribuição de caminhos.
No Arquivo campo, navegue até o arquivo de atribuição de caminho e adicione-o PathAssignment_34021.apa (lembrete rápido: os arquivos podem ser encontrados em Aimsun_Next_Installation_Folder]/docs/tutorials/7_Integration]).
Abaixo Sub-rede Híbrida (Meso-Micro) clique com o botão direito Configuração de Centroide > Novo > Matriz OD.
Abra a matriz OD e renomeie-a Desvio.
No Conteúdo campo, selecione Desvio Máximo.
Clique na Células aba e para Operação, selecione Adicionar.
No Adicionar campo, insira 100, para Condição, selecione Todos e marque o Aplicar a Células Vazias caixa.
Clique Executar.
Clique OK.

5.2 Executar um novo experimento de ajuste OD estático¶

Clique com o botão direito no cenário de ajuste OD estático e selecione Novo Experimento. Aceite o Método de alocação de Frank e Wolfe e clique OK.
Abrir o experimento, renomeá-lo Sub-rede do Experimento de Ajuste OD Estático, e clique no Restrições de Ajuste aba.
Na caixa de grupo Elasticidade da Demanda, defina o Elasticidade da matriz fator para 0.55.

Este parâmetro controla em quanto os valores na matriz ajustada podem variar à medida que o cenário de ajuste avança.
Na caixa de grupo Limites de Demanda, selecione o Desvio matriz para ambos Carro e Caminhão.
Clique na Saídas a Gerar guia, marque a caixa Armazenar Atribuição de Caminhos, e selecione o arquivo de atribuição de caminhos que criamos no Exercício 5.1.
Clique com o botão direito Sub-rede do Experimento de Ajuste OD Estático > Executar Ajuste Estático de OD. Na caixa de diálogo de resultados, clique no Saídas guia e depois no Viagens subaba compare o número de viagens para cada par OD antes e depois da atribuição. Talvez seja necessário clicar primeiro no ícone de gráfico.
Clique no ícone de tabela e ordene por Diferença Relativa [%] para verificar se os valores máximo e mínimo estão abaixo de +-100%.
Ordenar por Demanda Original e verifique se os pares OD foram modificados conforme desejado. Se um par OD específico mudou mais do que o valor desejado, você pode encontrar o par OD no Desvio matriz e reduzir o valor de 100% para, por exemplo, 50%.
Clique na Distribuição de Comprimento de Viagem aba. O resultado parece bom, portanto não há necessidade de modificar Matrix Elasticity ou Trip Length Distribution.
Compare as saídas da alocação com as contagens observadas das 06:00 às 10:00. Clique no Validação guia e, como no processo de alocação, verifique o gráfico da linha de regressão. O número de viagens OD atingiu as contagens observadas.

Agora podemos criar os objetos de demanda de tráfego ajustada.
Clique Criar Demanda e Matrizes e verifique se três novos objetos foram criados. Eles devem ser duas novas matrizes OD de quatro horas (carro, caminhão) e uma demanda de tráfego com as novas matrizes OD atribuídas a ela.

Exercício 6. Criação de uma Demanda com Perfil com um Ajuste Estático de Partida OD¶

Para obter o necessário perfilado demanda, a demanda estática plana das 06:00 às 10:00 precisa ser distribuída em intervalos menores ao longo do período de tempo. Um ajuste de partidas OD estático pode ser usado para perfilar automaticamente a matriz estática original. Queremos reproduzir as contagens de tráfego observadas especificadas no conjunto de dados reais por intervalo, mantendo-nos o mais próximo possível do número original de viagens por par OD para todo o período.

É importante iniciar o processo com uma demanda calibrada que se ajuste aos dados de detecção de todo o período modelado. O ajuste estático de partida OD não calcula nenhuma nova atribuição; ele utiliza caminhos fixos previamente calculados a partir de uma atribuição de caminhos produzida anteriormente, além dos tempos de viagem dos links (seção + movimento de conversão), e os utiliza para calcular o número atribuído de veículos para cada período de tempo.

Clique com o botão direito Sub-rede Híbrida (Meso-Micro) > Novo > Plano de Alocação de Caminhos.
Abra o novo plano, renomeie-o sub-rede do Plano de Atribuição de Caminhos, e defina o Hora inicial to 06:00:00 and Duração to 04:00:00.
Clique Adicionar item de atribuição de caminho e, na caixa de diálogo Select Objects of Type, marque Sub-rede de atribuição de caminhos.

-Como redimensionar caixas de diálogo menores para que não fiquem tão pouco atraentemente grandes?
Clique OK para adicionar a atribuição de caminhos ao diálogo Path Assignment Plan.
Para adicionar o cenário necessário, clique com o botão direito Sub-rede Híbrida (Meso-Micro) > New > Scenarios > Static OD Departure Adjustment Scenario.
Abra o cenário, renomeie-o sub-rede do Cenário de Ajuste Estático de Partidas OD, e defina os atributos conforme mostrado abaixo.
Clique com o botão direito no cenário e selecione Novo Experimento.
Abrir o experimento, renomeá-lo sub-rede do Experimento de Ajuste Estático de Partidas OD e, na caixa de grupo Demand Bounds, certifique-se de que o Matriz de Desvio Máximo a coluna contém ambos Carro e Caminhão matrizes.
Para Valor Máximo de Desvio, selecione Porcentagem.
Clique OK.
Clique com o botão direito sub-rede do Experimento de Ajuste Estático de Partidas OD > Executar Ajuste Estático de Partida OD.
Quando estiver concluído e a caixa de diálogo de resultados for exibida, visualize o Viagens e Validação abas. Verifique os resultados do gráfico da linha de regressão por intervalo para validar o resultado em todos os intervalos.
Clique na Viagens guia novamente e clique Criar Demanda e Matrizes. Muitas novas matrizes perfiladas são criadas e adicionadas à pasta Project, na pasta Subnetworks. -Imagem?

Exercício 7. Executando um Experimento de Equilíbrio Dinâmico do Usuário (DUE) Mesoscópico, Carregando Caminhos Estáticos¶

Neste exercício, executaremos uma simulação mesoscópica DUE para obter um novo conjunto de caminhos. Usaremos a sub-rede que criamos no Exercício 2 e a demanda de tráfego perfilada das 06:00 às 10:00.

Verifique a demanda de tráfego perfilada do exercício anterior que abrange Carro e Caminhão.
Clique com o botão direito Sub-rede Híbrida (Meso-Micro) > Novo > Cenários > Cenário Dinâmico.
Abra o cenário, renomeie-o sub-rede do cenário dinâmico, e complete seus parâmetros conforme mostrado abaixo.

Observe que ele usará a demanda de tráfego ajustada do experimento de ajuste estático de partidas OD e o plano de atribuição de caminhos do Sub-rede do Experimento de Ajuste OD Estático, que foi executado usando a demanda plana das 06:00–10:00.
Clique com o botão direito no cenário e selecione Novo Experimento.
Na caixa de diálogo Experiment Type, para Carregamento da Rede, selecione Simulador Mesoscópico e, para Abordagem de Alocação, selecione Alocação Dinâmica por Equilíbrio do Usuário.
Abrir o experimento e renomeá-lo sub-rede do Experimento Meso DUE.
No Principal aba, defina o Uso do Aquecimento período para 00:15:00 minutos, para que a simulação comece com tráfego já circulando por toda a rede.
Clique na Atribuição Dinâmica de Tráfego aba. Na caixa de grupo Dynamic User Equilibrium, para Não Considerar Caminhos com uma Porcentagem Abaixo de, insira 3.00. Isso significa que apenas caminhos com mais de 3% de participação sobre a participação total por OD serão considerados durante as iterações do processo DUE.
Clique OK.
Clique com o botão direito na sub-rede e selecione Novo > Atribuição de Caminhos.
Renomeie o novo objeto de atribuição de caminhos sub-rede de Alocação de Caminhos DUE. É aqui que as estatísticas de atribuição de caminhos serão armazenadas.
Clique com o botão direito sub-rede do Experimento Meso DUE > Novo > Resultado.
Abra o resultado e renomeie-o Sub-rede de resultado DUE.
Clique na Saídas a Gerar guia e marque a caixa Armazenar Atribuição de Caminhos e, no Atribuição de Caminhos campo, selecione sub-rede de Alocação de Caminhos DUE.
Clique com o botão direito Sub-rede de resultado DUE > Executar Simulação em Lote. A Barra de Controle da Simulação é exibida na parte superior da janela principal enquanto ela está em execução.
Opcional: Clique no ícone de informações [‘i’] para mostrar a caixa de diálogo Result (em andamento) e clique no Gap Relativo aba para ver a evolução do gap relativo para cada fatia de tempo (determinada pelo tempo de ciclo de escolha de rota).
Quando a simulação terminar, clique em Resumo DUE aba na caixa de diálogo Result para verificar, por cor, o RGap (%) por intervalo conforme calculado após cada iteração. Cada intervalo atinge o critério de parada definido (RGap = 0.5%).
Clique na Veículos por Iteração aba para verificar o número de veículos que estão: Waiting to Enter, Inside ou Outside (já deixaram) a rede por iteração. Isso indica se há possíveis gridlocks na simulação que possam causar filas virtuais inesperadas.
Clique na Validação aba para verificar a qualidade da simulação em termos de contagens. Verifique os resultados do gráfico da linha de regressão para validar o resultado de cada intervalo. -18 passos podem ser longos demais?

Como não há informações sobre as seções congestionadas na rede, em um projeto real poderíamos precisar solicitar que essas informações fossem fornecidas para que o modelo emule as condições reais de tráfego. Isso se aplica não apenas às contagens, mas também aos tempos de velocidade e/ou atraso.

Para verificar as condições globais de tráfego no modelo, selecione os modos de visualização Velocidade Simulada e Tempo de Atraso Simulado e reproduzir a simulação para cada modo de visualização para visualizar resultados em incrementos de 15 minutos. Observe, às 07:30, as velocidades e os tempos de atraso representados em cores diferentes para cada seção com base na legenda fornecida com o modo de visualização.-Esta última frase faz sentido? Talvez referência às capturas de tela.

Exercício 8. Executando um cenário microscópico de Escolha Estocástica de Rotas (SRC), carregando caminhos dinâmicos DUE¶

Neste exercício, simularemos um experimento SRC microscópico, usando uma porcentagem dos caminhos gerados a partir dos resultados DUE obtidos anteriormente. Primeiro, configuraremos o cenário e o experimento; em seguida, verificaremos e compararemos os resultados.

8.1 Configurando o cenário e o experimento¶

Clique com o botão direito Sub-rede Híbrida (Meso-Micro) > Novo > Plano de Atribuição de Caminhos.
Abra o novo plano de atribuição de caminhos e defina o Hora inicial as 06:00:00 with a Duração of 04:00:00 (till 10:00:00).
Clique Adicionar item de atribuição de caminho e, na caixa de diálogo Select Objects of Type, marque sub-rede de Alocação de Caminhos DUE.
Clique OK para adicionar a atribuição de caminhos ao diálogo Path Assignment Plan.
Clique com o botão direito Sub-rede Híbrida (Meso-Micro) > Novo > Cenários > Cenário Dinâmico. Este cenário usará caminhos DUE.
Abra o novo cenário e renomeie-o Sub-rede de Cenário Dinâmico usando Caminhos DUE.
No Principal aba, preencha os parâmetros conforme mostrado abaixo. Isso garante que sejam usados a matriz OD ajustada e os caminhos do experimento DUE que executamos no Exercício 7.
Clique com o botão direito no cenário e selecione Novo Experimento.
Abrir o experimento e renomeá-lo Experimento Micro SRC usando Caminhos Meso DUE. Na Principal aba, preencha os parâmetros conforme mostrado abaixo.
Clique na Atribuição Dinâmica de Tráfego aba e preencha os seguintes parâmetros.

A caixa de grupo Fixed Routes indica que 70% dos carros e 90% dos caminhões seguirão a alocação de caminhos. As viagens restantes seguirão as rotas OD calculadas com base nas funções de custo dinâmico, que atualizam os custos após cada intervalo (neste caso, 15 minutos).

Mais abaixo na caixa de diálogo, o valor Maximum Paths to Use from Input Path Assignment é 3 e o Maximum Paths per Interval é 5. Isso significa que dois caminhos alternativos serão calculados, além dos três caminhos disponíveis por par OD no arquivo de alocação de caminhos (totalizando 5).
Clique com o botão direito no experimento e selecione Novo > Replicação.
Abra a replicação e renomeie-a Experimento de Replicação Micro SRC usando Caminhos Meso DUE.
Clique com o botão direito Experimento de Replicação Micro SRC usando Caminhos Meso DUE > Executar Simulação em Lote.
Verifique a janela Log na parte inferior da vista 2D para confirmar que os resultados de atribuição de caminhos foram recuperados do arquivo de atribuição de caminhos correspondente.

8.2 Verificação e comparação dos resultados¶

Quando a replicação estiver concluída e a caixa de diálogo contendo os resultados for exibida, clique no Validação aba e então .

Assim como o R² gráfico e a inclinação, verifique o erro percentual quadrático médio (RMSPE) critério, que aqui é 0,08595. Quanto menor o RMSPE, melhor o ajuste do modelo.

Outro critério de validação que é comumente usado é o GEH fórmula, que compara contagens horárias de tráfego com saídas horárias da simulação.
Permanecendo na Validação aba, altere De to 08:00:00 and Duração to 01:00:00.
A partir do Ação menu suspenso, selecione Calcular GEH para calcular a fórmula para a hora de pico da manhã.

Um modo de visualização chamado Estatística GEH para 34091: Replicação Micro SRC usando Caminhos Meso DUE é criado e exibido. Talvez seja necessário mover a caixa de diálogo de resultados da replicação para ver melhor o modo de visualização. Esta visualização mostra, usando uma faixa de cores, a qualidade dos dados dos detectores. Exiba a Legenda para obter mais detalhes (se ela não estiver visível, clique na vista 2D e digite e).
Clique no ícone de tabela e verifique o Resumo GEH na parte inferior da Validação aba. A qualidade dos critérios GEH desta simulação é aceitável (GEH < 5: 16 (94.12%)). Na maioria dos projetos, o critério GEH mínimo é definido como GEH < 5: 85.00%. Se quiser fazer verificações adicionais, você pode verificar se todos os intervalos horários atendem aos critérios GEH aceitáveis.

Agora compararemos os dados de Sub-rede de resultado DUE com Experimento de Replicação Micro SRC usando Caminhos Meso DUE.
A partir do Análise de Dados menu, selecione Comparação de dados para abrir sua caixa de diálogo.
A partir do Referência listar, selecionar Sub-rede de resultado DUE, e a partir do Comparado listar, selecionar Experimento de Replicação Micro SRC usando Caminhos Meso DUE. A captura de tela abaixo mostra que as contagens nas seções viárias estão prontas para comparação.
Clique Comparar para exibir os resultados. Clique no Gráfico ou Tabela ícones para alterar a visualização dos dados.
Para comparar as mesmas saídas na forma de séries temporais, a partir de Análise de Dados menu, selecione Visualizador de Séries Temporais para exibir seu diálogo.
Um de cada vez, clique nos resultados que você deseja visualizar na pasta Subnetworks e clique Adicionar série para exibir os dados no Time Series Viewer. A captura de tela abaixo mostra uma comparação do tempo médio de atraso simulado por intervalo.

Exercício 9. Executando um Cenário SRC Híbrido Meso-micro, Carregando Caminhos Dinâmicos¶

Neste exercício, executaremos uma simulação híbrida que combina uma simulação mesoscópica de grande parte do modelo com uma simulação microscópica mais detalhada de uma área crítica onde o estudo se concentra em uma rota de bonde. Primeiro criaremos o experimento necessário e depois definiremos uma área de estudo para a microssimulação.

9.1 Criando o experimento¶

Clique com o botão direito Sub-rede de Cenário Dinâmico usando Caminhos DUE > Novo experimento.
Na caixa de diálogo Tipo de Experimento, selecione Simulador Híbrido Meso-Micro e Escolha estocástica de rotas.
Clique OK.
Abrir o experimento e renomeá-lo Experimento Hybrid Meso-Micro SRC DTA usando Meso DUE Paths.
Defina o Uso do Aquecimento período para 00:15:00 minutos.

9.2 Definição da área de microssimulação¶

Clique e desenhe um polígono que contém a rota da linha de bonde: ela está marcada em linhas pontilhadas verdes abaixo.
Clique com o botão direito no polígono e selecione Converter para > Área de Simulação. Um novo objeto de área de simulação é adicionado à pasta Áreas de Simulação.
Renomear o novo objeto Micro – Área de simulação.
Abrir Experimento Hybrid Meso-Micro SRC DTA usando Meso DUE Paths e clique no Híbrido aba. Na caixa de grupo Simulation Areas, marque Micro – Área de simulação para usá-lo no experimento.
Clique na Atribuição Dinâmica de Tráfego guia e complete os parâmetros para corresponder aos mostrados abaixo.
Clique OK.
Clique com o botão direito no experimento e selecione Novo > Replicação.
Renomear a replicação Replicação Hybrid Meso-Micro SRC DTA One Shot usando Caminhos Meso DUE.
Clique com o botão direito na replicação e selecione Executar Simulação em Lote. Quando a replicação estiver concluída, o modo de visualização Fluxo simulado está selecionado.
Como no Exercício 8.2, use o recurso Comparação de Dados para comparar Experimento Hybrid Meso-Micro SRC DTA usando Meso DUE Paths e DTA Microscópico usando Caminhos DUE Meso, mostrando que há pouca diferença entre os resultados de cada experimento.

Agora compararemos as estatísticas de velocidade para um agrupamento de todas as seções dentro da área de microssimulação.
Clique com o botão direito em Micro – Área de simulação > Selecionar Objetos Internos. As seções internas agora estão copiadas e prontas para serem adicionadas a um agrupamento.
Na pasta do Projeto, clique com o botão direito em Data Analysis > New > Grouping Category.
Na caixa de diálogo Conteúdo da Categoria de Agrupamento, na lista suspensa Lista de objetos do tipo, selecione Seção e clique em OK.
Clique com o botão direito na nova categoria de agrupamento, selecione Novo > Agrupamento, e abra o novo objeto de agrupamento.
Clique Adicionar seleção para preencher a caixa de diálogo com as seções que selecionamos na etapa 11.
Clique com o botão direito no objeto de agrupamento e selecione Atualizar Estatísticas para Replicação Micro DTA usando Caminhos Meso DUE. Repita isto para Replication Hybrid Meso-Micro SRC DTA using Meso DUE Paths. Isso adicionará dados ao agrupamento.
Abra o objeto de agrupamento e clique no Séries Temporais aba.
Clique Variáveis e, como fizemos no Séries Temporais em Objetos exercício no anterior Resultados de Microssimulação tutoriais, selecione métricas para comparar as variáveis de velocidade média das duas replicações (isto se aplica somente às seções na área de microssimulação).-Longo demais novamente?

Exercício 10. Executando uma Simulação Híbrida Macro-meso¶

Neste exercício, executaremos uma simulação híbrida que combina carregamento de rede macroscópico e mesoscópico (consulte Simulador Híbrido Macro-Meso). Modelaremos o centro da cidade em nível mesoscópico e a periferia em nível macroscópico.

O exercício é bastante longo e é dividido em seis etapas:

Definindo a área e verificando custos
Adicionando um cenário e executando o experimento
Alteração da VDF para BPR
Adicionando um plano de atribuição de caminhos
Divisão da demanda de tráfego
Executando o experimento final.

10.1 Definindo a área e verificando custos¶

Aqui definiremos a área que queremos incluir na simulação meso. Também verificaremos para garantir que todas as funções de custo usem as mesmas unidades.

Desenhe um polígono na vista 2D que se assemelhe à forma mostrada em verde abaixo.
Clique com o botão direito no polígono e selecione Converter para > Área de Simulação.
Renomear a nova área Meso – Área de Simulação.

Agora precisamos verificar nossas funções de custo. A escolha de rota é atribuída quando um veículo é gerado, quer sua viagem comece na área macroscópica ou na área mesoscópica. O custo dos caminhos de escolha de rota é a soma de todas as funções de atraso por volume (consulte VDF), funções de penalidade de movimentos de conversão (consulte TPF), e funções de atraso em nós (veja JDF) da área macroscópica, mais o função de custo inicial ou dinâmica a partir da área mesoscópica.

Devemos verificar e garantir que as unidades em toda a rede sejam as mesmas (ou convertidas, se forem diferentes). Isso significa que todas as funções de custo devem fornecer o custo em minutos, por exemplo, em vez de uma mistura de minutos e segundos.
Na pasta Projeto, clique Dados de demanda > Funções para revelar a lista de todas as funções que estão sendo usadas.
Para funções VDF, TPF e JDF, siga as etapas 6–9.
Clique duas vezes em cada tipo de função para ver os detalhes completos. O exemplo mostrado na etapa 7 é o VDF – Exemplo para Rodovia.
Clique na Uso aba para ver se e onde a função é usada (algumas podem não estar em uso e dirão, por exemplo, 'No section/road type/centroid connection uses this function').
Clique na Principal aba para ver o código da função.

Podemos ver no código que o custo é o tempo de viagem estimado fornecido pela função de volume. Por padrão, ele é fornecido em minutos. -Não tenho certeza se consigo ver isto. Podemos destacá-lo?
Verifique e certifique-se de que todos os custos em todas as funções utilizadas também estejam expressos em minutos.

A função de custo padrão para meso (que não pode ser acessada pela interface) usa segundos como unidade. Portanto, precisaremos especificar a conversão no experimento do cenário.

10.2 Adicionar um cenário e executar o experimento¶

Clique Cenário > Novo > Cenário Dinâmico.
Abra o novo cenário, renomeie-o Macro meso e definir o Demanda de Tráfego, Plano de Transporte Público, Plano de Alocação de Caminhos, Plano Mestre de Controle, e Conjunto de Dados Reais para Validação conforme mostrado abaixo.
Clique com o botão direito Macro meso > Novo experimento. Para Carregamento da Rede, selecione Macro-Meso Hybrid Simulator e, para Abordagem de Alocação, selecione Dynamic User Equilibrium. Clique em OK.
Abra o novo experimento, renomeie-o Experimento DUE Híbrido Macro-Meso e clique no Híbrido aba.
Na caixa de grupos Simulation Areas, marque Meso – Área de Simulação.
Na caixa de grupo Custo, deixe o Fator de Conversão de Unidade de VDF como 60.0. Isto garante que todas as funções usarão minutos como unidades.
Clique com o botão direito no experimento e selecione Novo > Resultado.
Renomeie o resultado Resultado do Experimento DUE Híbrido Macro-Meso.
Clique com o botão direito Resultado do Experimento DUE Híbrido Macro-Meso > Executar Simulação em Lote.

Quando a caixa de diálogo Result é exibida, podemos ver que a convergência está não atingido em 20 iterações. Isso se deve às VDFs usadas, que são por tipo de via. Devemos alterar todas as VDFs para a função BPR, que também é medida em minutos.

10.3 Alteração de VDF para BPR¶

Para alterar as VDFs de todas as seções, você pode usar a visualização Table, que fica ao lado da visualização Log quando exibida.

Clique na visualização 2D e digite 't' para abrir a visualização em Tabela. Você também pode selecionar Janela > Janelas > Visualização em Tabela. Você pode achar útil clicar e arrastar a Visualização em Tabela para cima para ver mais detalhes.
No Tipo de Objeto listar, selecionar Seção.
Role até a extremidade direita da tabela até alcançar o Função Volume-Atraso coluna.
Na parte inferior desta coluna, abaixo da barra de rolagem esquerda–direita, há uma célula que afeta todas as células acima dela. Nessa célula, clique e selecione BPR – Padrão para alterar todas as VDFs na coluna para BPR.

-Acho que a Table View mudou. Pode precisar de atualização quando houver tempo.

10.4 Adicionando um plano de alocação de caminhos¶

Agora adicionaremos um plano de atribuição de caminhos usando os caminhos da atribuição estática. O plano de atribuição de caminhos conterá dois itens de atribuição de caminhos. Path Assignment estático 3 mais usado é usado duas vezes: no início e no fim da duração:

From 08:00–08:15 – Path Assignment estático 3 mais usado
From 08:15–08:45 – Alocação de Caminhos estática todos
From 08:45–09:00 – Path Assignment estático 3 mais usado.
Na pasta do Projeto, clique com o botão direito em Dados de Demanda > Novo > Plano de Atribuição de Caminhos e renomeie-o Macro meso.
Abra o novo plano de alocação de caminhos e clique Adicionar item de atribuição de caminho.
Na caixa de diálogo Selecionar Objetos do Tipo, marque Path Assignment estático 3 mais usado e Alocação de Caminhos estática todos.
Clique OK para adicionar esses dois caminhos à caixa de diálogo Path Assignment Plan.
Porque estamos usando Path Assignment estático 3 mais usado duas vezes, repita as etapas 3 e 4 para este item. Todos os três itens de atribuição de caminhos devem ter sido adicionados à caixa de diálogo Path Assignment Plan.
Organize os itens de atribuição de caminho conforme mostrado abaixo. Você pode arrastar as barras verdes para a posição, mas um método mais preciso é clicar em uma barra e alterar seu Hora inicial e Duração valores.

10.5 Dividindo a demanda de tráfego¶

Para representar melhor o tráfego de pico, dividiremos a demanda de tráfego. Nosso objetivo é dividir a demanda de tráfego em quatro matrizes OD para carro e quatro para caminhão, distribuídas ao longo da duração de uma hora. Atribuiremos a cada matriz um fator percentual de acordo com a tabela a seguir.

Tipo de Veículo	08:00–08:15	08:15–08:30	08:30–08:45	08:45–09:00
Carro	20%	30%	27%%	23%
Caminhão	30%	25%	25%	20%

O resultado será uma demanda de tráfego semelhante à mostrada abaixo.

Clique com o botão direito Demanda Original AM > Duplicar. Renomeie a cópia Demanda Original AM perfilada e abra-o.
Ajustar o existente Carro matriz clicando em sua barra verde e, abaixo, altere Duração to 00:15:00 and Fator para 20 (em linha com a tabela acima).
Repita a etapa 2 para Caminhão mas alterar seu Fator to 30.
Clique Adicionar Item de Demanda.
Na caixa de diálogo Select Objects of Type, marque ambos Carro e Caminhão matrizes e clique OK para adicioná-los à linha do tempo na caixa de diálogo Demanda de Tráfego.
Repita as etapas 2 e 3 para as novas matrizes de automóveis e caminhões, garantindo que suas Hora inicial is 08:15:00, Duração é 00:15:00, e a porcentagem Fator é 30 e 25 respectivamente, para corresponder à tabela e à captura de tela acima.
Repita a etapa 6 para dois mais conjuntos de matrizes de automóveis e caminhões. Seus horários, duração e fatores podem ser encontrados na tabela acima.

10.6 Executando o experimento final¶

Abrir Experimento DUE Híbrido Macro-Meso.
No Principal aba, para Uso do Aquecimento, selecione Usar Demanda do Cenário na lista suspensa e defina o horário ao lado como 00:15:00.
Clique na Atribuição Dinâmica de Tráfego aba.
Defina o Número de intervalos to 2.
Aumentar Iterações Máximas to 30.
Clique com o botão direito Resultado do Experimento DUE Híbrido Macro-Meso > Executar Simulação em Lote. Após a conclusão, podemos ver que o RGap agora converge bem.