Importador/Exportador Saturn¶

Saturn é um conjunto de softwares de atribuição rodoviária desenvolvido pela University of Leeds. Ele é usado para modelar redes viárias estratégicas utilizando métodos de atribuição estática. O Aimsun Next pode trocar dados com o Saturn lendo seus arquivos DAT de entrada (e os arquivos incluídos que esse arquivo especifica) para construir uma rede de tráfego e matrizes de demanda do Aimsun, e exportando uma rede de tráfego e matrizes de demanda do Aimsun para gravar novos arquivos no formato Saturn.

Esta interface requer uma licença tanto para o Aimsun Next quanto para a extensão Planning Software Interface.

Importar do SATURN para o Aimsun Next¶

As opções para importar um modelo Saturn para uma rede de tráfego do Aimsun são:

• Importar uma Rede Base: Um modelo Saturn é importado e uma nova rede é criada a partir dos arquivos Saturn.
• Atualizar uma Rede base: Um modelo Saturn é importado para uma rede existente, que é atualizada, por exemplo, criando novas matrizes para diferentes períodos de tempo ou criando Substituições de Atributos ou Configurações de geometria para armazenar as diferenças entre a rede existente e o modelo Saturn importado.
• Atualizar a demanda: importe a demanda de um modelo Saturn e atualize a demanda no projeto Aimsun.

A importação do Saturn é iniciada a partir do menu Arquivo : Importar : Rede Saturn.

A rede Saturn e um arquivo GIS associado são especificados aqui, bem como a opção para Importar como Rede Base Se esta opção for selecionada, toda a rede será importada e deverá ser importada para um documento do Aimsun que contenha apenas o template para o modelo, ou seja, as classes de usuário, motivos de viagem, tipos de via e tipos de faixa etc. Se o modelo Saturn for importado como rede base duas vezes, ele será duplicado no documento do Aimsun. Se esta opção não for selecionada, então, à medida que uma rede for importada, as diferenças entre a rede viária serão detectadas e armazenadas como um Sobrescrita de Atributo ou como um Configuração da Geometria que conterá apenas as diferenças entre as duas redes.

Os dados de rede importados do Saturn incluem os dados da rede viária de links e nós com os planos de controle semafórico. As matrizes podem ser importadas separadamente ou podem ser importadas junto com a rede. A última opção, importação simultânea, é recomendada, pois o arquivo de rede contém parâmetros que modificam os valores da matriz (isto é, o parâmetro GONZO), que serão usados se as importações forem feitas simultaneamente, mas serão perdidos se forem feitas separadamente. O importador do Saturn também criará o Funções Volume-Atraso a partir de dados armazenados na rede Saturn e importe arquivos Saturn Route.

Quando o arquivo DAT do Saturn é especificado, e antes de a rede ser importada, o arquivo é varrido para configurar as classes de usuários e os tipos de veículos.

Importação de Rede¶

Os dados geométricos (incluindo planos de controle e rotas) são importados do arquivo de rede Saturn. As formas dos links são importadas adicionando um arquivo GIS Saturn. Na área 77777 do arquivo GIS Saturn, alguns pontos intermediários dos links são definidos. Portanto, adicionar um arquivo GIS na caixa de diálogo implica que os links serão importados como polilinhas e terão forma, em vez de serem links ponto a ponto.

Inicialmente, o modelo deve ser importado como uma "rede base" para um documento Aimsun vazio. A rede de transporte será criada de acordo com os nós e links no Modelo Saturn. Posteriormente, se um modelo Saturn for importado e a opção Importar como Rede Base é não selecionado, então o processo de importação encontra as diferenças entre a rede importada e a rede atual e cria uma Sobrescrita de Atributo ou um Configuração da Geometria para armazenar as diferenças. Se a topologia da rede permanecer a mesma, ou seja, se as mesmas seções viárias estiverem presentes, mas, por exemplo, os limites de velocidade tiverem mudado, então as diferenças serão armazenadas como uma Substituição de Atributo. Se a rede viária tiver mudado, por exemplo, se uma interseção tiver sido reconfigurada ou um novo traçado viário tiver sido introduzido, então as diferenças serão armazenadas como uma Configuração de Geometria. Se o plano de controle semafórico tiver tempos diferentes na segunda rede importada, ele será importado como um novo plano de controle e receberá o nome do arquivo do qual foi importado, para diferenciá-lo do plano de controle do modelo base.

O processo de importação do Saturn distingue entre três grupos de nós Saturn: o primeiro grupo contém centroides; o segundo grupo contém interseções prioritárias, semáforos, nós fictícios, rotatórias e rotatórias com retornos em U, enquanto o terceiro grupo contém nós externos.

Há dois tipos de centroides: centroides externos e centroides internos. Os centroides externos são usados para fornecer pontos de entrada de veículos na rede. Eles são conectados às seções que terminam ou começam em nós externos. Esses nós não são transferidos para a rede do Aimsun.

Centroides internos são usados para simular áreas de estacionamento da rede localizadas entre dois nós internos.

Rotatórias¶

Nós classificados como SATURN Node Type 2 (Roundabout) ou 5(Roundabout with U turn) são importados como rotatórias. Nós do tipo 2 são considerados como os nós constituintes de uma rotatória e são importados como nós individuais para a rede do Aimsun. Nós do tipo 5 são considerados como uma representação de um único nó SATURN de uma rotatória e são expandidos para uma rotatória de diâmetro circular com diâmetro padrão de 5m, que pode ser posteriormente editada manualmente para corresponder à topologia viária real. Observe que o SATURN não fornece informações sobre o diâmetro da rotatória nem qualquer layout mais detalhado para nós do tipo 5.

Seções viárias¶

As seções viárias são importadas com os parâmetros especificados no arquivo Saturn e conectam os nós finais apropriados. Observe que o Saturn não precisa que as seções viárias reflitam a geometria física da rede viária e, portanto, a rede será estilizada e o layout das interseções poderá parecer abaixo do ideal. Isso só requer edição se a rede, ou uma sub-rede, for posteriormente usada em uma simulação dinâmica.

Se o comprimento de uma seção viária incluir curvas e movimentos de conversão, ele pode não ser igual à distância geométrica entre os nós. Portanto, cada seção viária tem um atributo Saturn extra que define o comprimento real da seção.

As faixas da seção viária são definidas dependendo do número de faixas especificado e das flags B e F, que são encontradas na descrição do link do arquivo .DAT. A flag B define uma faixa adicional exclusiva para ônibus e a flag F define uma faixa adicional alargada.

Tipos de vias¶

A aba Road Type é usada para inferir o tipo de via a partir dos parâmetros SATURN para cada link, usando os valores de velocidade ou capacidade da seção importada para inferir seu tipo no modelo Aimsun.

Movimentos de Conversão e Planos de Controle¶

No Saturn, faixas de origem específicas são atribuídas a movimentos de conversão, mas não faixas de destino específicas; portanto, no modelo importado, os movimentos de conversão se originam de um conjunto de faixas, mas terminam em todas as faixas de entrada na seção de destino. As prioridades dos movimentos de conversão no modelo importado são atribuídas conforme definidas na rede Saturn. O valor de fluxo de saturação do Saturn também é importado como um atributo "Saturn Saturation Flow" para cada movimento de conversão.

Após cada estágio, mas somente se o tempo de entreverdes for maior que 0, é criado um período de interfase. O tipo de plano de controle é sempre Fixo e o valor de Offset é definido pelo arquivo de rede Saturn. O tempo de ciclo é o resultado da soma de todos os períodos de fase e interfase.

Classes de Usuário¶

Quando um arquivo SATURN Network é especificado, ele é aberto e as classes de usuário e classes de veículos são lidas a partir dele. Elas são usadas para preencher a lista de classes de usuário na aba "User Class" da caixa de diálogo de importação, para que essas classes possam ser mapeadas para as classes no template do Aimsun.

Importação de Demanda¶

Primeiro, para garantir que as matrizes sejam importadas corretamente, os identificadores externos dos centroides do Aimsun devem ser editados para corresponder aos identificadores dos centroides do Saturn, caso isso não tenha sido feito automaticamente na importação. Por padrão, quando uma rede Saturn é importada, os centroides do modelo Saturn são criados no Aimsun Next com um nome interno "Cxxxxx" e um ID externo "xxxxx", em que "xxxxx" é o ID do centroide no arquivo DAT do Saturn.

Os arquivos de matriz são especificados individualmente e importados como arquivos de texto. Podem ser especificados tantos arquivos de matriz quantos forem necessários para as diferentes classes de usuários. As matrizes devem ser exportadas do arquivo .ums usando as opções de dump do Saturn. O importador Saturn carrega apenas matrizes nas opções de formato real padrão ou formato inteiro padrão. Embora seja recomendado importar as matrizes e a rede simultaneamente, pois alguns parâmetros da rede também afetam as matrizes, é possível atualizar matrizes em um documento Aimsun existente posteriormente.

Os parâmetros fator do PCU e Tempo Total de Simulação são usados para calcular o fator de multiplicação da matriz. O primeiro define o fator de equivalência entre PCUs e VPH (Vehicles per Hour); o segundo é usado para obter os valores da matriz (viagens) para o tempo total de simulação.

O arquivo de matriz deve ser uma matriz de viagens criada no SATURN e contendo os seguintes registros de cabeçalho:

• RUN runname
• &PARAMS NROWS=nc,NCOLS=nc,MPNEXT=T, &END
• VIAGENS PCUH
• matrixname

Este cabeçalho é seguido pelas viagens por zona. no formato "zona de origem, lista de taxas de viagens" Consulte o Manual SATURN v11.3.10, seção 4.1, para mais detalhes.

Importação do Estado do Tráfego¶

O modelo Aimsun pode usar uma Estado do tráfego para fornecer os fluxos em uma simulação. Isto requer que os dados do modelo SATURN sejam fornecidos em um arquivo TXT no seguinte formato:

• Cols 1-5 nó de origem (A)
• Cols 6-10 nó central (B)
• Cols 11-15 nó de destino (C ou D)
• Cols 16-29 fluxo

Se qualquer um desses nós for um centroide, uma etiqueta ‘C’ deve ser adicionada na primeira coluna do nó (coluna 1 no nó de origem e coluna 11 no nó de destino).

Esses dados são então importados com o Modelo SATURN.

Importação de Funções de Custo¶

O importador SATURN criará um padrão SATURN VDF Função que lê parâmetros de seções viárias e retorna um atraso relacionado ao volume para essa seção viária. Os parâmetros lidos do arquivo SATURN são:

• É Link de Zona de Buffer
• Potência do Atraso de Fluxo
• Tempo Velocidade Condição de Fluxo Livre
• Tempo Velocidade Capacidade
• Capacidade de armazenamento em fila
• Custos da Classe de Usuário ( PPM PPK)
• Comprimento do link

Esses valores são mantidos como atributos da seção viária:

O parâmetro de capacidade de armazenamento para um link indica o espaço disponível para filas na seção, uma simplificação da edição de geometria para estimar o espaço viário. Esses valores podem ser negativos para indicar que uma "cadeia de links" não pode se estender por esse link, o que afeta o comportamento de bloqueio a montante. O valor absoluto da capacidade de armazenamento é usado para estimar o atraso por volume.

O registro 88888 no fim de um arquivo de dados SATURN especifica os valores PPM e PPK usados no custo generalizado para cada tipo de veículo, referentes a "Pence Per Minute" e "Pence Per Kilometer".

O SATURN Link Length é usado como uma correção ao comprimento calculado da seção viária. Se nenhuma geometria for importada, a distância em linha reta entre nós pode ser menor que a distância real em uma via sinuosa. Esse atributo corrige esse valor.

Importação de Rotas¶

Dois tipos diferentes de rota podem ser importados de um arquivo de rede SATURN. O primeiro define Linhas de Transporte Público; o segundo define caminhos entre dois centroides.

Rotas de transporte público¶

Ao importar Transit Lines, veículos de ônibus são atribuídos às rotas como opção padrão. Faixas reservadas ao transporte público no lado mais à direita ou mais à esquerda geralmente são definidas, dependendo do parâmetro LEFTDR.

O valor Mean é calculado a partir do valor de frequência dos ônibus, que é especificado no arquivo da rede. No SATURN, a frequência é especificada em veículos/hora; no Aimsun Next, é necessário o inverso da frequência em minutos entre ônibus.

Rotas OD¶

As rotas OD são usadas para fornecer caminhos estáticos a serem seguidos pelos veículos. Elas são importadas de um arquivo .TRP especificado na aba "Extra Files" da caixa de diálogo de importação e formam um objeto de caminhos do Aimsun.

Arquivo KNOBS¶

Um arquivo SATURN KNOBS é uma fonte de dados adicionais para as seções, movimentos de conversão e centroides no modelo. O arquivo KNOBS é um arquivo de texto com um separador definido entre campos ( , ; :) e uma escolha de formatos especificada pelo parâmetro *DUTCH". Consulte os capítulos 6 e 15 do manual do Saturn para as duas opções de formato.

Quando um arquivo KNOBS é adicionado à lista, os mapeamentos entre os campos no arquivo e os atributos da seção, movimento de conversão ou centroide devem ser fornecidos; a caixa de diálogo de mapeamento KNOBS é exibida automaticamente quando um arquivo é selecionado.

As colunas no arquivo KNOBS são listadas e atributos de uma seção, movimento de conversão ou centroide são selecionados para receber os valores importados. Para adicionar um novo atributo para armazenar os dados KNOBS de uma coluna, selecione Novo e rotule o novo atributo do Aimsun.

Os dados podem ser importados diretamente, sem tradução, usando o "Coluna direta opção, ele também pode ser traduzido na importação, por exemplo, traduzindo o tempo de viagem em velocidade para uma seção. O atributo de destino também pode ser refinado por faixa ou por classe de veículo.

Exportação do Aimsun Next para SATURN¶

A exportação do Aimsun Next para SATURN pode ser usada para fornecer um arquivo de rede esquelética e um conjunto de arquivos de matrizes adequados como entrada para o SATURN. A seleção do plano de controle, do transporte público, das configurações de geometria e da demanda para a exportação da rede e das matrizes é controlada pela seleção de um cenário que tenha os objetos apropriados especificados.

A caixa de diálogo de exportação é usada para selecionar o cenário, a pasta de destino dos arquivos exportados e os nomes de arquivos a serem usados.

Exportação de uma Rede para SATURN¶

O arquivo de rede contendo dados geométricos com os planos de controle para cada nó semaforizado é exportado. Não é necessário especificar a extensão do arquivo; esta interface sempre gera arquivos 'DAT'. Somente planos de controle fixos são exportados do Aimsun Next para o SATURN.

Exportando Matrizes OD para SATURN¶

A exportação de matrizes do Aimsun Next gera tantos arquivos quanto houver matrizes OD definidas no objeto de demanda de tráfego especificado no cenário escolhido. Eles são nomeados como "Matrix File Name value"+X, em que X é o número da matriz que foi exportada. Todos os arquivos gerados conterão uma única matriz OD com o parâmetro LONG inicializado como TRUE (consulte SATURN User Manual, capítulo 4).

Exportação da área de parâmetros¶

Os seguintes parâmetros são inicializados com seus valores padrão:

• DUTCH = F
• KNOBS = 0
• KONAL = 0
• IFCC = T
• IFRL = F
• NO333C = F
• MAXZN = 500
• LEFTDR = T
• XYUNIT = 1.00
• EZBUS = F
• NOMADS = 1
• GONZO = 1.0
• SPEEDS = T
• XYFORM = 5

Exportação de Área de Nó, Movimento de Conversão e Link¶

Todos os nós (incluindo centroides) têm seu próprio id vinculado a um id externo do Aimsun, para que o usuário possa verificar se o processo de exportação está correto. A única exceção são os nós externos. A figura abaixo mostra duas seções conectadas a um centroide; o Aimsun Next não precisa criar nenhum nó, portanto um id adicional é gerado para cada seção.

Os fluxos de saturação de cada movimento de conversão são calculados usando fórmula TRL RR67:

SatFlow (pcu/h) = (1940 + 100\*( linkWidth(m)-3.25 ) + IF( Nearside? = ’N’; 140 ) – 
42\*gradient(%) – IF( Opposed?=’Y’;230 )) / (1 + ( 1.5\*ProportionTurn / IF(RadiusForTurn=0;1;RadiusForTurn) )) \* nbLanes

Onde:

• Nearside? – True se o link tiver a faixa mais lenta da seção como uma de suas faixas.
• Opposed? – True se o link tiver um link que o intersecta e tiver seu tempo de verde no mesmo estágio.
• RadiusForTurn em um movimento de conversão – max(d1, d2).
• RadiusForTurn em um link – min (Raio de conversão de cada movimento de conversão no link).

Exportação de conexão de centroide¶

Esta área contém as conexões dos centroides.

Exportação da área de posição do nó¶

Esta área contém as posições dos nós. Todos os nós SATURN têm suas coordenadas no intervalo de 0 a 99999; portanto, redes que excedam esta caixa delimitadora não serão carregadas corretamente no SATURN.

O procedimento para calcular as coordenadas dos pontos SATURN é o seguinte:

• Calcule a coordenada X mínima e a coordenada Y mínima.
• Subtraia esses valores de todas as coordenadas dos pontos (coordenadas x e y, respectivamente).

Como resultado deste procedimento, todos os pontos no modelo do Aimsun Next são movidos para a caixa delimitadora mínima definida pelos pontos (0,0) e (X max, Y max). Se Xmax e Ymax forem menores ou iguais a 99999, então todos os pontos serão exportados corretamente para o SATURN; caso contrário, haverá alguns pontos fora dos limites.

Exportação de Área de Transporte Público¶

Esta área é preenchida usando o seguinte formato:

• Cols. 2 - 5 O "nome" da rota (que pode, para SATURN 9.1, ser alfanumérico quando anteriormente era apenas numérico).
• Col. 6 Este campo não é inicializado.
• Cols. 7 - 10 A frequência da rota em ônibus por hora (que poderia ser zero para rotas de veículos).
• Cols. 11 - 15 O número de nós pelos quais a rota passa, que especifica o número de entradas de nós a seguir.
• Cols. 16 - 20 O primeiro nó na rota.
• Cols. 21 - 25 O segundo nó na rota etc. até a coluna 80.