Institute of Information Theory and Automation

You are here

Buněčné modely dálniční dopravy

Type of Work: 
bakalářská
Affiliation/Phone: 
AS/2358
Keywords: 
cell transmission model, řízení dopravy na dálnici
Tasks: 
  1. Seznamte se s možnými modely dopravy na dálnici.
  2. Prostudujte blíže původní publikace o CTM.
  3. Sestavte model založený na CTM pro vybranou část silničního okruhu kolem Prahy (SOKP).
  4. Porovnejte svůj model na mikrosimulaci zvolené části okruhu.

Buněčný model dopravního proudu (angl. Cell Transmission Model, CTM), navržený C. F. Daganzem v roce 1994, je populární inženýrskou metodou řešení pohybu vlny vozidel na komunikaci. Model je v podstatě jednoduchou numerickou metodou řešení kinematické vlnové rovnice.

CTM předpovídá makroskopické chování dopravy na úseku komunikace vyhodnocením toku vozidel a hustoty vozidel v konečném počtu mezilehlých bodů v různých časových krocích. To se provádí tak, že se úsek rozdelí na homogenní části (buňky). Počet buněk se přitom volí takový, aby délka buňky odpovídala době, kterou vozidla urazí za jeden krok simulace – pokud je tedy krok simulace 5s a uvažujeme maximální povolenou rychlost vozidel na českých dálnicích 130 km/h, bude buňka cca 200m dlouhá.

Uvnitř každé buňky se potom doprava modeluje pomocí tzv. fundamentálního diagramu s daným krokem simulace. Přitom je nutno brát v úvahu počáteční a okrajové podmínky v každé buňce, které se postupně během výpočtu mění.

Bibliography: 
  1. Daganzo C.F., The cell transmission model: A dynamic representation of highway traffic consistent with the hydrodynamic theory, Transportation Research Part B: Methodological, Volume 28, Issue 4, August 1994, Pages 269-287
  2. Daganzo C.F. The lagged cell-transmission model, 14th ISTTT Symposium, Jerusalem, Israel, 1999
  3. Daganzo, C.F. On the Variational Theory of Traffic Flow: Well-Posedness, Duality and Applications. UC Berkeley: UC Berkeley Center for Future Urban Transport: A Volvo Center of Excellence, 2006
  4. Newell G.F. A simplified theory of kinematic waves in highway traffic, part I: General theory, Transportation Research Part B: Methodological, Volume 27, Issue 4, August 1993, Pages 281-287