Research of congestions in urban transport network using cellular automation model / Spūsčių miesto transporto tinkle tyrimas, taikant ląstelinio automato modelį / Исследование перегрузки городской транспортной сети с применением модели клеточного автомат

• Main Authors: Janina Jablonskytė, Jurga Ilgakojytė-Bazarienė, Artūras Keršys, Algis Pakalnis
• Format: Article
• Language: English
• Published: Vilnius Gediminas Technical University 2011-07-01
• Series: Transport
• Subjects: congestion; transport network; flow speed and intensity; cellular automaton model
• Online Access: https://www.tede.vgtu.lt/index.php/Transport/article/view/5586

The growing demand for transport and communication services leads to more and more important, traffic related and closely associated problems, especially in the city centre, such as traffic congestion, air pollution, noise and some others. When modelling traffic flows in the Kaunas city centre, the simulation models of crossroads were created based on the principle of cellular automaton model, taking into consideration such relevant traffic indicators as the average speed of traffic flow in different streets, traffic intensity, congestions and distributed flows. Operation of cellular automaton model is associated with the improved approach of further vehicle model. Modelling of microscopic traffic flows is based on the brake light–cellular automaton (BL–CA) model. Random functions were made discreet and autocorrelation values of these functions were calculated in this work. Fundamental macroscopic traffic characteristics were obtained. Numerical dependences of the average traffic speed and traffic flow, traffic density and traffic flow, the average traffic speed and density were determined, with a help of which the demand parameters of transport network were evaluated in the Kaunas city centre in certain time intervals. Santrauka Didėjantis susisiekimo poreikis lemia vis aktualesnes, ypač centrinėse miestų dalyse, tarpusavyje glaudžiai susijusias eismo problemas: eismo spūstys, oro tarša, triukšmas ir kt. Darbe atliekant transporto srautų Kauno miesto centre modeliavimą, sudaryti ląstelinio automato modelio principu veikiantys imitaciniai sankryžų modeliai, įvertinant tokius eismo požiūriu aktualius rodiklius kaip vidutiniai eismo srauto greičiai skirtingose gatvėse, eismo intensyvumas, eismo spūstis ir srautų pasiskirstymas. Ląstelinio automato modelio veikimas susietas su patobulintu tolesnio automobilio modelio priartėjimu. Mikroskopinis eismo srautų modeliavimas paremtas ląstelinio automato (brake-light, BL-CA) modeliu. Darbe diskretizuotos atsitiktinės funkcijos, apskaičiuotos šiųfunkcijų autokoreliacinės reikšmės. Gautos fundamentalios makroskopinės transporto eismo charakteristikos. Nustatytos vidutinio eismo srauto greičio ir eismo srauto, eismo tankio ir eismo srauto, vidutinio eismo srauto greičio ir tankio skaitinės priklausomybės, kuriomis remiantis įvertinti transporto tinklo paklausos parametrai Kauno miesto centre tam tikrais laiko intervalais. Резюме Возрастающая потребность в перемещении приводит к тесно взаимосвязанным проблемам движения: перегрузке движения (заторам), шуму, загрязнению среды и т. д., что проявляется и особенно актуально в центральных частях города. В статье исследуются транспортные потоки в центре города Каунаса (Литва). С использованием принципа модели клеточного автомата (клеточный автомат – это математический объект с дискретными пространством и временем, каждое положение в пространстве представлено отдельной клеткой) созданы действующие имитационные модели перекрестков, учитывающие актуальные с точки зрения движения показатели: среднюю скорость потока движения на различных улицах, интенсивность движения, перегрузку потока и распределенный поток. Работа модели клеточного автомата связана с усовершенствованной моделью приближения следующего автомобиля. Микроскопическое моделирование потоков движения основано на модели клеточного автомата (brake-light, BL-CA). В работе дискретизированы случайные функции, вычислены значения автокорреляции этих функций, получены фундаментальные макроскопические характеристики транспортного движения, установлены числовые зависимости средней скорости потока движения и потока движения, транспортной плотности и потока движения, средней скорости движения и плотности, с помощью которых оценены параметры потребности транспортной сети в центре Каунаса с определенными временными интервалами. Reikšminiai žodžiai: eismo spūstis, transporto tinklas, srauto greitis ir intensyvumas, ląstelinio automato modelis Ключевые слова: перегрузка движения, транспортная сеть, скорость, интенсивность потока, модель клеточного автомата