Simulação Microscópica Não Baseada em Faixas¶

Introdução¶

O simulador microscópico do Aimsun Next pode modelar movimentos de veículos laterais não baseados em faixas.

O modelo é projetado para simulação microscópica em toda a cidade, portanto, concentra-se no desempenho em grande escala e saídas agregadas, em vez da mais alta fidelidade, na representação de trajetórias realistas para cada veículo.

Isso permite uma representação mais realista do tráfego em ambientes onde vários veículos podem ocupar a mesma posição longitudinal dentro de uma faixa. A capacidade de ativar movimentos não baseados em faixas - por tipo de veículo e seção - torna-o altamente flexível e capaz de simular situações que variam desde o comportamento específico de motocicletas em fluxos baseados em faixas (por exemplo, em cidades europeias como Barcelona) até tráfego totalmente não baseado em faixas, incluindo tipos de veículos com uma gama mais ampla de características (por exemplo, aquelas observadas no tráfego indiano).

Ativar o comportamento não baseado em faixas na rede (em nível de experimento e seção, conforme explicado abaixo) permite a percepção lateral de todos os veículos presentes em uma seção. Isso torna as larguras dos veículos e das faixas parâmetros eficazes dentro da simulação.

As seções abaixo fornecem uma visão geral dos parâmetros adicionais necessários para movimentos de veículos não baseados em faixas, as modificações feitas ao modelo de acompanhamento de veículos para incluir múltiplos líderes e o modelo de seleção de caminho usado para calcular a posição lateral pretendida do veículo.

Novos Parâmetros do Modelo¶

O modelo de comportamento não baseado em faixas requer novos parâmetros que restringem o espaçamento lateral e os movimentos dos veículos. Esses são chamados de Deslocamento Lateral e Velocidade Lateral Máxima e podem ser especificados na janela de Diálogo do Tipo de Veículo na guia do Modelo Microscópico > subtela Principal.

Gerenciando Múltiplos Líderes¶

A abordagem não baseada em faixas requer que múltiplos líderes sejam considerados. A busca por líderes é limitada a uma faixa retangular, restringida lateralmente pelos pontos mais à direita e à esquerda que o veículo pode alcançar durante sua manobra atual, com o deslocamento lateral incluído e a velocidade lateral considerada.

Se o veículo não tiver movimento lateral naquele momento, a faixa é simplesmente definida pela sua largura mais os deslocamentos laterais. Se o veículo estiver mirando alguma posição lateral, a faixa se estende até a posição lateral final, levando em conta a largura e o deslocamento lateral também.

Após a faixa ser definida, os veículos dentro dela, mas cujo traseiro não é totalmente visível do ponto de vista do veículo que segue – porque há outro veículo entre eles – são descartados, pois têm apenas uma influência indireta (são os líderes dos veículos que os estão ocluindo parcialmente).

Entre todos os líderes que cumprem esses critérios, o mais restritivo é definido como aquele que seria capaz de parar mais próximo do veículo que está procurando por líderes. Na ilustração abaixo, dois líderes são identificados na faixa a jusante. O modelo completo de acompanhamento de veículos é aplicado apenas em relação ao líder mais restritivo.

Seleção de Caminho¶

Veículos com comportamento não baseado em faixas ativado usam um modelo de seleção de caminho para selecionar sua posição lateral na via como um substituto completo dos modelos de troca de faixa baseados em faixas e aceitação de lacunas.

Se um veículo não pode alcançar a curva a jusante de sua posição atual, ou se seu líder atual está impedindo-o de alcançar uma velocidade satisfatória (definida como uma porcentagem de sua velocidade máxima desejada atual), o veículo busca um novo caminho que leve a uma melhor posição.

A localização lateral ideal para cada veículo é calculada com base em numerosos fatores, incluindo as faixas válidas para curvas a jusante, condições de tráfego atuais, veículos ao redor e características do veículo, como largura, deslocamento lateral e velocidade lateral máxima. Muitas dessas características, por exemplo, as faixas válidas, são compartilhadas com o modelo baseado em faixas do Aimsun Next, garantindo uma integração perfeita do modelo não baseado em faixas com todos os outros modelos.

No diagrama a seguir, a área sombreada define faixas válidas, enquanto a área xadrezada define locais alcançáveis dentro do próximo passo de simulação. A velocidade lateral máxima leva em conta a ampliação da área de locais alcançáveis. O domínio acessível para a busca da melhor localização, contornado em vermelho, é a interseção entre faixas válidas e locais alcançáveis.

Para evitar oscilações laterais, a decisão de buscar uma melhor posição pode ser tomada a cada passo de simulação, desde que o veículo não esteja atualmente se dirigindo a uma nova posição lateral, ou se o último movimento lateral foi completado um ou mais tempos de reação antes.

A visibilidade para frente na área acessível é definida pela distância máxima de frenagem de todos os veículos na rede. Esta é a distância máxima da qual os veículos na frente afetam a velocidade dos veículos atrás deles.

A visibilidade é limitada a esta área para tornar o modelo mais eficiente. A distância máxima de frenagem é definida pela velocidade da seção e pela máxima desaceleração e tempos de reação de um veículo. Todos os tipos de veículos têm a mesma definição de visibilidade para frente, mas pode diferir de acordo com a velocidade da seção.

Ativando Comportamento Não Baseado em Faixas em uma Micro Simulação¶

Para permitir movimentos laterais de veículos não baseados em faixas em uma micro simulação, o comportamento precisa ser ativado nos seguintes três níveis.

Experimento: especifica quais experimentos são modelados com movimentos não baseados em faixas.
Tipo de Veículo: especifica quais tipos de veículos são permitidos a realizar movimentos não baseados em faixas.
Seção: especifica quais seções na rede são modeladas com movimentos não baseados em faixas.

Esses três níveis fornecem flexibilidade na personalização de experimentos com base na geometria da via, localização e composição do tráfego. Por exemplo, os movimentos não baseados em faixas podem ser ativados apenas para seções de um tipo específico de via ou em aproximações a grandes interseções. Os passos para ativação em cada nível são descritos abaixo.

Ativando Comportamento Não Baseado em Faixas no Nível do Experimento¶

Em um experimento, clique na guia Comportamento e marque Permitir Comportamento Não Baseado em Faixas para Veículos.

Ativando Comportamento Não Baseado em Faixas no Nível do Tipo de Veículo¶

A opção de comportamento não baseado em faixas pode ser ativada para todos os veículos ou para um subconjunto selecionado de veículos. Por exemplo, em modelos europeus, os movimentos não baseados em faixas podem ser habilitados para bicicletas e motocicletas, enquanto carros, caminhões e ônibus manteriam movimentos baseados em faixas. Em tráfego totalmente não baseado em faixas, onde os movimentos laterais são permitidos para todos os veículos, a opção deve ser ativada individualmente para cada tipo de veículo.

Em uma janela de Diálogo do Tipo de Veículo, clique na guia do Modelo Microscópico > subtela do Modelo de Troca de Faixa e marque Permitir Comportamento Não Baseado em Faixas para Veículos. Repita isso para todos os veículos que você deseja modelar usando comportamento não baseado em faixas.

Ativando Comportamento Não Baseado em Faixas no Nível da Seção¶

A opção de comportamento não baseado em faixas pode ser ativada para uma seção, um subconjunto de seções ou para todas as seções em toda a rede. Você pode optar por ativar movimentos não baseados em faixas apenas em determinadas áreas do modelo onde tal comportamento é observado, por exemplo, ruas largas com condições altamente congestionadas.

Para ativar o comportamento não baseado em faixas em uma seção, abra a janela de Diálogo da Seção e clique na guia Modelos Dinâmicos. No grupo Micro, marque Permitir Comportamento Não Baseado em Faixas para Veículos.

Alternativamente, use a Visão de Tabela para definir o atributo Permitir Movimentos Não Baseados em Faixas como Verdadeiro para ativar o comportamento para várias seções. Se não estiver exibido na Visão de Tabela, acesse o atributo clicando em Visibilidade da Coluna.

Note que ativar o comportamento não baseado em faixas no nível da seção permite a consideração do deslocamento lateral em todo o tráfego, ou seja, tanto para veículos não baseados em faixas quanto para veículos baseados em faixas.