Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:57:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1
224020.pdf: 2853594 bytes, checksum: 11019296de404846239ec765df5f083a (MD5) / Este estudo busca contribuir para a melhoria da circulação de tráfego em redes viárias através do controle ótimo dos semáforos. O critério a ser minimizado é o atraso veicular médio a que estão submetidos os motoristas. Foi desenvolvido um modelo de tráfego baseado em equações dinâmicas que descrevem o comportamento do sistema viário a partir de contagens veiculares. As equações consideram características do acoplamento entre interseções e permitem a análise dos efeitos de diferentes políticas de controle. Com base no modelo, foi desenvolvido um algoritmo de busca em profundidade para realizar o controle em tempo real, em uma configuração de controle preditivo descentralizado com horizonte deslizante. O método de controle fornece, a partir de contagens de fluxo veicular, os tempos de abertura dos semáforos que resultam no melhor desempenho possível para a malha viária. A atualização da ação de controle é feita a cada 4 s para compensar, via realimentação da informação dos detectores veiculares, as possíveis imprecisões na modelagem e a natureza descentralizada do algoritmo. Para fins de avaliação da qualidade da solução do método proposto, foi feita a transcrição do modelo para o formalismo de programação matemática, como um programa linear inteiro misto. A formulação permite o uso de pacotes de otimização para obtenção de soluções ótimas ou próximas do ótimo, servindo como referência para as soluções com a heurística do controle preditivo. Também, foram usados resultados de tempos fixos do programa Transyt para comparações com ambos os métodos anteriores. Resultados de simulação indicam a viabilidade do método proposto, em termos da qualidade da solução frente à solução ótima global, e sua superioridade em relação a planos de tempo fixo.
A contribution for the improvement of vehicular traffic flow in road networks via the optimal control of traffic lights is presented in this work. The minimization criterion is the average delay experienced by drivers. A traffic model is developed based on dynamic equations describing the road network behavior from traffic count data. The equations take into account the coupling among intersections and allow for the analysis of control policies. Based on the model, a depth-first searching algorithm is presented. It implements a real-time control policy in a decentralized, predictive control setting with rolling horizon. The control method calculates, from traffic data, timings for the traffic lights that result in the best possible performance for the road network. Control update is done every 4 s to compensate, via feeding back the information from vehicle detectors, for modeling errors and the decentralized nature of the algorithm. To evaluate the quality of the solution from the proposed method, the model is translated as a mixed-integer linear program. The formulation allows the use of optimization packages that provide global optimal (or near optimal) solutions that serve as a reference for the assessment of the quality of the heuristic solution. Moreover, fixed-time setting obtained from the Transyt software are used for comparisons with both methods. Simulation results indicate the viability of the proposed method in terms of the quality of the solution vis-a-vis the global optimal solution and its superiority when compared to fixed-time plans.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/101683 |
| Date | January 2005 |
| Creators | Cervantes, Silvia Galvão de Souza |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Kraus Junior, Werner, Camponogara, Eduardo |
| Publisher | Florianópolis, SC |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | xiii, 108 f.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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