DOMENIUL INGINERIA AUTOVEHICULELOR PROGRAMUL DE STUDIU SISTEME ȘI TEHNOLOGII AVANSATE ÎN INGINERIA AUTOVEHICULELOR FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: ÎNVĂȚĂMÂNT CU… [307886]

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALĂ ȘI TEHNOLOGICĂ

DOMENIUL INGINERIA AUTOVEHICULELOR

PROGRAMUL DE STUDIU SISTEME ȘI TEHNOLOGII AVANSATE ÎN INGINERIA AUTOVEHICULELOR

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: ÎNVĂȚĂMÂNT CU FRECVENȚĂ

LUCRARE DE DISERTAȚIE

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC

CONF. DR. ING. DRAGOMIR GEORGE

ABSOLVENT: [anonimizat]ÁN

ORADEA

2019

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALĂ ȘI TEHNOLOGICĂ

DOMENIUL INGINERIA AUTOVEHICULELOR

PROGRAMUL DE STUDIU SISTEME ȘI TEHNOLOGII AVANSATE ÎN INGINERIA AUTOVEHICULELOR

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: [anonimizat]. Magheru, Str. George Enescu și

Str. [anonimizat], utilizând softul VISSIM

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC

CONF. DR. ING. DRAGOMIR GEORGE

ABSOLVENT: [anonimizat]ÁN

ORADEA

2019

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALĂ ȘI TEHNOLOGICĂ

DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ ȘI AUTOVEHICULE

TEMA

Lucrare de finalizare a studiilor a student: [anonimizat]: MOLNAR OLIVER ISTVÁN

1). Tema lucrării de finalizare a studiilor: Studiul, modelarea și simularea deplasărilor în intersecția străzilor Gen. Magheru, Str. George Enescu și Str. [anonimizat], utilizând softul VISSIM

2). Termenul pentru predarea lucrării: 28.06.2019

3). Elemente inițiale pentru elaborarea lucrării de finalizare a studiilor: [anonimizat], modelarea și simularea acestuia în programul

Vissim 11.

4). Conținutul lucrării de finalizare a studiilor: Lucrarea de disertație cuprinde 4 capitole. [anonimizat], capitolul 3 prezintă modelarea în sine a [anonimizat] a intersecției.

5). Material graphic:

6). Locul de documentare pentru elaborarea lucrării: Biblioteca de la Universitatea din Oradea.

7). Data emiterii temei: 15.02.2018

[anonimizat],

DR. ING. RUS ALEXANDRU CONF. DR. ING. DRAGOMIR GEORGE

Absolvent: [anonimizat]…………../……………

DECLARAȚIE DE AUTENTICITATE

A

LUCRĂRII DE FINALIZARE A STUDIILOR

(Lucrare de disertatie)

Titlul lucrării: Studiul, modelarea și simularea deplasărilor în intersecția străzilor Gen. Magheru, Str. George Enescu și Str. [anonimizat], utilizând softul VISSIM

Autorul lucrării Molnar Oliver Istvan

Lucrarea de finalizare a [anonimizat] a anului universitar 2018 – 2019.

[anonimizat] (nume, prenume, CNP) Molnar Oliver Istvan, [anonimizat], declar pe proprie răspundere că această lucrare a [anonimizat] o parte a lucrării nu conține aplicații sau studii de caz publicate de alți autori.

Declar, [anonimizat], tabele, grafice, hărți sau alte surse folosite fără respectarea legii române și a convențiilor internaționale privind drepturile de autor.

Oradea, Semnătura

Data_______________ ______________

Rezumatul Lucrării

Lucrarea de disertație „ Studiul, modelarea și simularea deplasărilor în intersecția străzilor

Gen. Magheru, Str. George Enescu și Str. Gheorghe Doja, din municipiul Oradea, utilizând softul VISSIM” cuprinde 4 capitole.

Capitolul 1 tratează noțiuni introductive care fac referire la ingineria de trafic, traficul urban și modurile de realizare al acestuia, precum și la generalități privind intersecția aleasă.

Capitolul 2 cuprinde studiul intersecției în cadrul căreia se regăsesc: localizarea intersecției, prezentarea străzilor din care este format, traficul urban al acesteia cu ajutorul unor măsurători realizate la fața locului, și identificarea problemelor ce apar în intersecție.

Capitolul 3 prezintă modelarea variantei existente al intersecției supuse studiului, care cuprinde o prezentare a software-ului utilizat, descrierea etapelor cu ajutorul cărora sa putut realiza modelarea, iar în finalul acesteia o prezentare a introducerii modelelor 3D în intersecția construită.

Capitolul 4 este cuprins din modelarea variantei propuse pentru îmbunătățire, care are ca principal scop prezentarea unor variante de modernizare a intersecției pentru diminuarea problemelor identificate și pentru a perfecționa calitatea traficului acesteia.

Cuprins

Introducere ……………………………………………………………………………….. 7

Studiul intersectiei ……………………………………………………………………… 10

Generalităti privind intersectia aleasă ………………………………………………………………. 10

Străzile componente ale intersectiei…………………………………………………. 11

Strada General Gheorghe Magheru …………………………………………. 11

Strada Gheorghe Doja ………………………………………………………. 12

Strada George Enescu ………………………………………………………. 14

Traficul urban al intersectiei studiate ……………………………………………….. 15

Descrierea traficului ………………………………………………………… 15

Măsurători realizate ………………………………………………………… 16

Matricea originală destinatie ………………………………………………… 16

Identificarea problemelor actuale …………………………………………………… 17

Modelarea variantei existente …………………………………………………………… 19

Descrierea Softului Vissim 11 …..………………………………………………….. 19

Modelarea intersectiei ………………………………………………………………. 22

Modelarea Link-urilor și a conectorilor …………………………………………….. 23

Inserarea vehiculelor și a rutelor ……………………………………………………. 25

Modelarea punctelor de conflict ……………………………………………………. 28

Modelarea parcărilor ………………………………………………………………… 30

Modelarea transportului public ……………………………………………………… 32

Modelarea traficului pietonal ……………………………………………………….. 34

Modelarea semnalizărilor optice ……………………………………………………. 39

Modelarea 3D …………………………………………………………..………. 43

Modelarea semafoarelor 3D ………………………………………………… 43

Modelarea obiectelor statice si a cladirilor 3D ……………………………… 45

Modelarea variantei îmbunătătite ………………………………………………………. 48

Modelarea pasajului suprateran pietonal ……………………………………………. 48

Concluzie …………………………………………………………………………… 50

Bibliografie …………………………………………………………………………………. 53

Introducere

Ingineria traficului are ca rol studiul, analiza, prognoza, și managementul traficului pe rețele de transport rutiere, pietonale, feroviare, navale și aeriene. Toate acestea au în vedere caracteristicile zonelor tranzitate și a celor învecinate, precum și impactul asupra mediului înconjurător.

Circulație rutieră reprezintă mișcarea generală de vehicule și persoane, concentrată pe suprafețe de teren amenajate special în acest scop, respectiv drumurile. Fenomenul circulației rutiere sau a traficului rutier se manifestă tot atât de clar pe distanțe mari, în teritorii largi, cât și în zone restrânse (orașe și alte tipuri de așezări). Ca urmare a perfecționării continue a autovehiculelor, s-a ajuns astăzi la ritmuri ridicate și proporții foarte mari de evoluție a circulației rutiere.

Această evoluție duce la aglomerări și blocaje în trafic, creșterea numărului de accidente rutiere, suprasolicitarea psihică a conducătorilor de autovehicule, creșterea gradului de poluare și a consumului de combustibil.

Fig. 1.1. Exemplu de blocaj în traffic

Generalități privind traficul urban:

Se desfășoară in mediul locuit și este parte componentă a vieții comunității

Satisface necesitățile zilnice de transport ale comunității:

transport de personae

transport de mărfuri

Distanțele de transport sunt relativ reduse 5 – 15 km

Folosește moduri de transport diverse.

Produce noxe și poluare sonoră.

Produce intarzieri in deplasări.

Generează deplasări in zonele invecinate / trafic pendular.

Are efecte sociale complexe:

generează locuri de muncă

servește aproape toate domeniile de activitate ale societății.

Costurile transportului, mai ales, cel in comun este subvenționat de stat.

Este supus unei presiuni permanente pentru modernizare din partea societății.

Transporturile urbane fac parte din planurile de urbanism ale comunității.

Nodurile vitale ale circulației urbane sunt intersecțiile, care reprezintă locul în care se întâlnesc sau se încrucișează două sau mai multe artere de circulație. Intersecția include accesele carosabile și facilități cum ar fi indicatoare, marcaje, panouri avertizatoare etc., pentru dirijarea și controlul circulației. Intersecțiile au o importanță deosebită deoarece de modul lor de amenajare depind eficiența și siguranța circulației, viteza de deplasare, costul în exploatare și capacitatea de circulație.

Datorită faptului că agențiile de transport implementează tehnologii mai sofisticate de

management al sistemelor hardware și software, există o nevoie crescută de a răspunde

congestiei recurente și nerecurente într-un mod proactiv și de a anticipa și evalua rezultatul

diferitelor planuri de îmbunătățire fără inconveniența unui experiment pe teren.

Dintre aceste nevoi, instrumentele de analiză a traficului apar ca una dintre cele mai

eficiente metode de evaluare a proiectelor de îmbunătățire a transportului. Acest document

abordează categoriile de instrumente de analiză a operațiunilor de trafic cuantificabile, dar nu

include modele în timp real sau predictibile. Instrumentele de analiză a traficului pot include

pachete de software, metodologii și proceduri și sunt definite ca cele utilizate în mod obișnuit

pentru următoarele sarcini:

Evaluarea, simularea sau optimizarea operațiunilor instalațiilor și sistemelor de transport.

Modelarea operațiunilor existente și prezicerea rezultatelor posibile pentru alternativele de design propuse.

Evaluarea diferitelor contexte analitice, inclusiv planificarea, design-ul și operațiunile /

proiectele de construcție.

Studiul intersectiei

Generalităti privind intersectia aleasă

Intersecția aleasă supusă studiului, modelării și simulării în cadrul acestei lucrări este cea dintre Gen. Magheru, Str. George Enescu și Str. Gheorghe Doja, din municipiul Oradea.

Intersecția se află în partea central-nordică al municipiului fiind una dintre cele mai circulate intersecții din Oradea, în special în orele de vârf.

Nodulul trafic ales este alcatuită din intersectia a mai multor drumuri, drum principal Gen. Magheru cu doua benzi pe sens cu Str. George Enescu cu sens unic și Str. Gheorghe Doja cu doua benzi.

Fig. 2.1. Intersectia propriu zisa cu strazile componente

Această intersecătie este străbătută de un flux de trafic urban diversificat fiind că este alcătuită dintr-o stradă principala cu un flux ridicat care leaga două extremităti ale orașului, cum ar fi intrarea dinspre Satu Mare cu intrarea dinspre Cluj Napoca si Arad. Străzile componente secundare ale intersectiei sunt la randul lor aglomerate deoarece pe strada Gheorghe Doja se poate ajunge la Spitalul Clinic Judetean din Oradea, de asemenea pe srtada George Enescu se poate ajunge in centrul orasului Oradea spre Parcul Traian.

Intersectia studiata este strabatuta la randul lui și de catre o linie de tramvai care circula dinspre centrul civic spre Gara CFR al orasului Oradea.

Fluxul de autovehicule si tramvaie ce traverseaza intersectia in orele de varf duce deseori la blocaje, circulatie greoaie și pericol ridicat de accidente fapt ce duce la nevoia modernizării intersectiei prin mai multe metode cum ar fi: noi reguli sau benzi de circulatie, pasaje subterane sau supraterane vehiculelor ori pietonilor.

Străzile componente ale intersectiei

Strada General Gheorghe Magheru

Strada General Gheorghe Magheru este strada componentă principală a intersectiei studiate din municipiul Oradea. Participantii traficului care circula pe această strada dinspre Podul Dacia (partea sudica a orasului) își pot continua deplasarea străbătând intersectia studiată drept inainte spre Magazinul Crisul, cartierul Rogerius sau chiar spre Satu Mare, de asemenea participantii traficului prin intermediul intersectiei studiate pot să se deplaseze spre Spitalul Clinic Judetean din Oradea sau chiar spre centrul orasului (spre Tribunal).

Fig. 2.2. Intersectia studiata. Circulând dinpre Pod Dacia (partea de Sud a orasului)

Participantii traficului din această intersectie la rândul lor circuland din partea nordică a orasului (dinpsre Magazinul Crisul) își pot continua circulatia în doua sensuri cum ar fi: tot înainte spre Podul Dacia sau chiar spre Cluj Napoca ori spre Arad (spre Sud).

Fig. 2.3. Intersectia studiata. Circulând dinpre Magazinul Crisul (partea de Nord a orasului)

Infrastructura străzii General Gheorghe Magheru este alcatuită din două benzi pe sens, benzi pe care sunt dispuse și linii de tramvai, astfel încât banda doi de pe fiecare sens servește nu numai circulatiei autovehiculelor ci și la circulatia tramvaielor.

Strada Gheorghe Doja

Strada Gheorghe Doja este de asemenea strada componentă a intersectiei studiate. Participantii traficului din această intersectie pot sa-și continuie deplasare spre Spitalul Clinic Judetean din Oradea sau invers.

Infrastructura străzii Gheorghe Doja este alcatuita din cate o bandă pe sens destinată circulatiei autovehiculelor. Intrarea de pe strada General Gheorghe Magheru este alcătuită din doua benzi pe sens, una fiind destinată pentru deplasării spre Spitalul Clinic Judetean din Oradea, celălalt fiind destinat pentru intoarceri spre Podul Dacia, respectiv pentru continuarea deplasarii pe strada George Enescu in spre Tribunal. Pe directia de sens din spre Spitalul Clinic Judetean strada Gheorghe Doja are doua benzi pe sens, participantii traficului putându-și continua deplasarea pe prima banda spre Magazinul Crisul sau pe strada George Enescu, în ambii sensi ai săi, respectiv participantii traficului deplasând din spre Spital își pot continua deplasarea prin intermediul benzii doi spre Podul Dacia.

Fig. 2.4. Intersectia studiata. Circulând dinpre Podul Dacia spre Spitalul Clinic Judetean Oradea (partea de Nord a orasului)

Fig. 2.5. Intersectia studiata. Circulând dinpre Spitalul Clinic Judetean Oradea (partea de Est a orasului)

Fig. 2.6. Intersectia studiata. Circulând dinpre Spitalul Clinic Judetean Oradea (partea de Est a orasului)

Strada George Enescu

Strada George Enescu este a treia stradă componentă a intersectiei studiate. Pe această strada se poate intra prin intermediul intersectiei studiate doar de pe strada General Gheorghe Magheru.

Circulând dinspre Podul Dacia participantii traficului pot continua deplasarea spre Tribunal prin intermediul buclei străzii Gheorghe Doja, sau spre Est direct de pe Strada General Gheorghe Magheru. Circulând dinspre Magazinul Crisu participantii traficului pot să intre direct de pe strada General Gheoorghe Magheru pe strada George Enescu putându-și continua deplasarea spre Tribunal, circulatia spre Est pe strada George Enescu fiind imposibil prin intermediul intersectiei studiate.

Fig. 2.7. Intersectia studiata. Intrarea pe strada George Enescu (partea de Est a orasului)

Fig. 2.7. Intersectia studiata. Intrarea pe strada George Enescu (partea de Vest a orasului)

Traficul urban al intersectiei studiate

Descrierea traficului

Traficul ce străbate zilnic intersectia este una foarte voluminoasă, după cum se poate observa și din descrierea străzilor componente. Complexitatea acesteia este cauzată și din motivul că prin intersetie circulă atât autovehicule cât si mijloace de transport comun, cum ar fi tramvaie sau autobuze, dar nu în ultimul rând este strabatută și de mai multe treceri de pietoni.

Principalele obiective cărora intersectia studiată deschide acces sunt următoarele:

Leaga partea de Nord, Nord de partea de Sud, Sud-Est a orașului

Centrul civic

Gara CFR

Spitalul Clinic Judetean din Oradea

Parcul Traian

Măsurători realizate

Pentru realizarea modelării, studiului și simularea traficului din intersectia studiată cât mai precis posibil, am realizat căteva măsurători în ceea ce privește traficul autovehiculelor si cea a tramvaielor.

Măsurătorile făcute au avut loc în data de 20.03.2019 într-o zi de miercuri în intervalul orar 16:30 și 17:30. În acest interval de timp am constatat următoarele fluxuri de autovehicule si tramvaie care au traversat intersectia studiată.

Strada General Gheorghe Magheru

Autovehicule: 2050

Tramvaie: 12

Strada Gheorghe Doja

Autovehicule: 400

Strada George Enescu

Autovehicule: 460

Matricea originală destinatie

Pentru realizarea unei simulări cât mai reale a intersectiei am realizat măsurători în ceea ce privește destinatia traficului de pe fiecare stradă componentă a acesteia. Rezultatele măsurătorilor am reprezentat în tabelul 2.1 de mai jos care reprezintă matricea origine destinatie al traficului dinintersectie.

Tab. 2.1. Matricea origine destinatie

Identificarea problemelor actuale

Punctele slabe ale intersectiei studiate le-am determinat utilizând analiza SWOT, acea metodă care ne ajută să determinăm atât punctele tari cât, punctele slabe, oportunitătile și amenintările intersectiei studiate.

Tab. 2.2. Analiza SWOT a intersectiei studiate

Prin analiza intersectiei în orele de vârf am întâmpinat punctele tari dar și punctele slabe ale intersectiei. În urma analizei am observat că în special în orele de vârf dese ori apar blocaje în trafic, mai ales pe Bulevardul General Gheorghe Magheru în ambele sensuri. Acest lucru poate fi cauzată perioadelor de timp destul de scurte ale semafoarelor pe culoarea verde.

Tot pe Bulevardul General Gheorghe Magheru apar dese ori tamponari datorită neatentiei șoferilor care stau în blocaje. Aceste tamponări sunt prezente în cea mai mare parte între autovehicule care circula pe același sens, lovindu-și unul pe altul în spate.

Modelarea variantei existente

Descrierea Softului Vissim 11

PTV Vissim este cel mai renumit program de simulare pentru modelarea operațiunilor de transport și face parte din software-ul Vision Traffic Suite,ce include, de asemenea, PTV Visum (analiza traficului și prognoză) dar și PTV Vistro (optimizare semnal și impact de trafic).

Softul Vissim crează o interfață virtuală realist și precis în detalii pentru a testa diferite scenarii de trafic înainte de realizarea lor pentru a găsi punctele slabe și punctele tari ai sectorului de drum înainte de construirea acesteia. Acest program este utilizat în întreaga lume de către sectorul public , firme de consultanță și universități.

Fluxul de trafic este simulat sub diferite constrângeri ale distribuției drumurilor, compoziției vehiculelor, semnalelor de control, precum și înregistrarea vehiculelor transportului privat și a celui public .

Se poate testa și analiza confortabil interacțiunea dintre sisteme, cum ar fi semnalele de control adaptive, recomandarea de trasee în rețelele, etc. .

Totodată este posibilă simularea interacțiunii dintre fluxurile pietonale și transportul local public și privat sau pot fi planificate modul de evacuare a clădirilor și a stadioanelor întregi.

Fig. 3.1. Exemplu de simulare in Vissim

Vissim poate fi utilizat pentru a răspunde la mai multe probleme. Următoarele cazuri de utilizare reprezintă câteva domenii posibile de aplicare:

Compararae geometriei intersecțiilor

Planificarea dezvoltării treficului

Analiza capacității

Sisteme de control a traficului

Funcționarea sistemelor de semnale și reprogramarea acestora

Simularea tranzitului public

Avantajele PTV Vissim:

toți utilizatorii de stradă sunt incluși într-o singură simulare;

nivel detaliat de geometrie a rețelei de transport

integrarea deplină a pietonilor

gestionarea și controlul traficulului sunt înglobate într-un singur instrument cu o interfață directă la programul de control a semnalelor luminoase de trafic.

prezentarea rezultatelor detaliată sub formă de date statistice, animații 3D de înaltă calitate, prezentări grafice etc.

gestionarea și controlul traficulului sunt înglobate într-un singur instrument cu o interfață directă la programul de control a semnalelor luminoase de trafic.

prezentarea rezultatelor detaliată sub formă de date statistice, animații 3D de înaltă calitate, prezentări grafice etc.

Modelul de transport reprezintă o reprezentare abstractă a felului în care oferta de transport formată din rețea și serviciile aferente poate satisface nevoile de deplasare ale vehiculelor și pietonilor între diferite origini și destinații. Acesta reprezintă un instrument important pentru analiza și luarea deciziilor referitoare la:

modernizarea rețelelor de transport;

optimizarea și managementul fluxurilor de trafic pe rețelele existente;

finanțarea investițiilor pentru a construi rețele noi de transport;

stabilirea traseelor de transport public, a frecvenței și capacității mijloacelor de transport în comun.

La elaborarea modelelor de transport se utilizează softuri specializate, pentru alegerea cărora se au în vedere următoarele caracteristici și performanțe :

modelarea rețelei din zona geografică impusă;

modelarea tipurilor de vehicule (vehicule mici, vehicule de transport marfă, autobuze, tramvaie, trenuri, biciclete, pietoni);

modelarea modurilor de călătorie (public și privat) ;

analiza strategiilor de planificare și coordonare a ciclurilor de semaforizare;

modelarea regulilor de prioritate și a comportamentului vehiculelor la intrarea în zonele de conflict ale intersețiilor;

capacitatea de modelare a comportamentului conducătorilor de vehicule, alegerea rutelor și a destinațiilor;

capacitatea de modelare a parametrilor funcționali și dinamici ai vehiculelor;

generarea de rapoarte conținâd informații referitoare la timpul de călătorie, distanțe parcurse, viteze de deplasare, costuri și măsuri de protecție a mediului (emisii de gaze, consumul de combustibil, zgomot);

zosturile de implementare a softului, ușurința de folosire, necesități de echipamente hardware, necesități informaționale.

În interfața programului Vissim avem deja introdus o hartă pe care putem căuta intersecția studiată și nu a mai este necesar să facem PrintScreen și să inseram poza respectivă a intersecției.

Fig. 3.2. Interfata de pornire

Modelarea intersectiei

Programul utilizat, Vissim contine o varietate largă de instrumente cu ajutorul cărora putem modela intersectia studiată. Pe interfată avem un meniu numit Network Objects în care avem câteva instrumente care ne ajută la modelarea intersectiei.

Cele mai utilizate instrumente folosite în modelarea intersectiei sunt:

Links

Conectors

Reduced Speed Areas

Priority Ruls

Conflict Areas

Vehicle Imputs

Vehicle Routes

Nodes

Static 3D Models

Simulation continuos

Fig. 3.3. Meniul Network Objects

Modelarea Link-urilor și a conectorilor

Rețeaua de transport este modelată în Vissim utilizând instrumentele Links și Connectors.

Link-urile reprezintă segmente de rețea, unice sau multiple, cu o direcție specificată de deplasare, de tipul: căi rutiere cu una sau mai multe benzi de circulație, linii de cale ferată, trotuare pentru pietoni, piste pentru biciclete, poduri, pasaje, sau pasarele.

Crearea unui link am realizat printr-un click pe instrumentul Link din meniul Network Objects și apăsând butonul CTRL+click stânga pe Network Editor am creat linkul. Se deschide o fereastră în care am editat numele străzii, numarul de benzi, lățimea benzii etc.

Fig. 3.4. Crearea străzii General Gheorghe Magheru

Fig. 3.5. Reprezentarea linkurilor

Conectorii sunt elementele de rețea care conțin o singură bandă de circulație și realizează conexiunile între link-uri. Unui link i se poate atașa unul sau mai mulți conectori. Unui conector nu i se poate atașa alt conector.

După ce am creat conectorul se deschide o altă fereastră în care am editat din nou numele conectorului, legătura de benzi între cele 2 linkuri etc.

Fig. 3.6. Crearea unui conector între două linkuri

Se repetă operațiile de creare a link-urilor și connectorilor pentru fiecare tronson de drum din care se compune intersecția și într-un final se obține modelul străzilor componente ale intersecției cum se poate observa și în fig.3.7.:

Fig. 3.7. Intersectia studiată reprezentată cu ajutorul link-urilor si connectorilor

Inserarea vehiculelor și a rutelor

Pentru introducerea de autovehicule se folosește butonul Vehicle Inputs. Se selectează banda de unde se dorește ca mașinile să intre în rețea, apoi click – dreapta aproape de capătul acesteia, după care se deschide o fereastră în care se setează volumul și tipul de autovehicule. Mașinile vor urma toate rutele care vor fi create pentru acestea, din punctul de pornire al benzii pe care se introduc vehicule.

În momentul inserării autovehiculelor în intersecție se poate seta numărul acestora pe fiecare tronson de drum în parte, tipul de automobile, în cazul de față existând și linii de circulație pentru tramvai.

Un exemplu, pentru inserarea autovehiculelor pe Strada General Gheorghe Magheru dinspre Magazinul Crisu, este ilustrat în fig.3.8.:

Fig. 3.8. Numărul de autovehicule inserate

Astfel în urma măsurătorilor efectuate, în intersecția modelată am introdus următorul număr de autovehicule:

Bulevardul General Gheorghe Magheru (Magazinul Crisu): 1050

Bulevardul General Gheorghe Magheru (Pod Dacia): 1000

Gheorghe Doja: 200

Crearea rutelor vehiculelor introduse am făcut cu instrumentul Vehicle Routes, după care am selectat prima bandă de plecare a vehiculelor. Apăsând CTRL+click stânga incepem prima rută în direcția traficului, în momentul acela apare o linie roz ce semnifică începerea rutei. După plasarea liniei roz trecem cursorul în direcția de mers dorită și apăsăm din nou un click după care apare o linie albastră care semnifică terminarea rutei. Ruta creată la final va fii colorat cu galben.

În Fig. 3.9 se poate vizualiza rutele din modelarea studiată. În stânga avem la fiecare link o singură origine de plecare a vehiculelor iar în partea dreapta avem trei destinații de la fiecare origine în parte. În fereastra respectivă de mai jos se pot verifica toate rutele create pentru a nu avea o rută întreruptă sau uitată din studiul de caz.

Fig. 3.9. Vizualizarea rutelor create

Totodată, se poate modifica fluxul de trafic de pe o anumită rută, astfel încât autovehiculele să se distribuie pe fiecare rută în funcție de fluxul care se dorește. Acest lucru se poate face prin modificarea valorii în coloana RelFlow din lista Rutelor create. Această opțiune este obligatoriu de folosit în cazul de față. Astfel se poate observa în fig.3.10, reducerea numărului de autovehicule ce se întorc înapoi către punctul de pornire al acestora:

Fig. 3.10. Reducerea fluxului de trafic

Modelarea punctelor de conflict

În urma construirii intersecției cu ajutorul link-urilor și conectorilor la intersecția acestora apar așa numitele zonele de conflict. Aparent la studiul de față numărul zonelor de conflict este destul de ridicat.

Pentru a vedea zonele de conflict apărute, se selectează funcția Conflict Areas din meniul Network Objects :

Fig. 3.11. Zonele de conflict

Zonele de conflict apar atât între linkurile de acceași categori (autovehicule) cât și între linkurile de categorii diferite ( pietoni și autovehicule). Cu ajutorul zonelor de conflict putem regla prioritățile pe care dorim să le avem în intersecșie. Astfel după ce comanda Conflict Areas este selectată se dă click stânga pe una din zonele de conflict dorite și cu click dreapta se modifică prioritatea dintre link-urile intersectate. Astfel link-ul care va avea prioritate se va colora în verde iar link-ul care va ceda prioritate se va colora în roșu.

Se poate observa în fig.3.12, un exemplu de setare a priorităților cu ajutorul zonelor de conflict:

Fig. 3.12. Setarea priorităilor cu ajutorul zonelor de conflict

După construirea în întregime a intersecției, multitudinea zonelor de conflict colorează în întregime rețeaua. Desigur acest fapt este datorat și a liniilor de tramvai ce traverseează sensul giratoriu și care ridică cu un procent ridicat numărul zonelor de conflict. Aceasta poate fi una dintre problemele care apare în intersecție deoarece multitudinea punctelor de intersectare crește stresul șoferilor și a pietonilor, ridică riscul tamponărilor și a accidentelor.

După finalizarea setării fiecărui punct de conflict, putem spune că imaginea pe care acestea ne-o dau o putem compara cu cea a unei arte abstracte. În fig.3.13, se pot vizualiza zonele de conflict cu regulile de prioritate setate, și numărul acestora care se ridică pe toată rețeaua la 182 de zone:

Fig.3.13. Zonele de conflict cu regulile prioritătilor setate

Modelarea parcărilor

Spațiile de parcare se pot împărți în 2 categorii, în funcție de tipul de trafic alocat pe rețeaua de transport.

În cazul alocării statice, parcările sunt amplasate pe linkuri sau pe conectori și reprezintă spații destinate pentru staționarea autovehiculelor pe o anumită perioadă de timp.

În cazul alocării dinamice, parcările respective reprezintă locuri prin care autovehiculele intră și părăsesc rețeaua modelată.

Pentru a crea un loc de parcare pe un link sau connector din rețea am folosit instrumentul Parking Lots din meniul Network Objects. Pentru amplasarea locului de parcare am ales linkul dorit și cu ajutorul mouse-ului am început să creez spațiul de parcare ținând apăsat butonul dreapta al acestuia. După terminarea spațiului de parcare s-a deschis fereastra Create Parking Lot.

Fig.3.14. Editarea parcării

Din această fereastră am editat numărul , numele și parametrii spațiului de parcare iar la final am confirmat datele cu butonul OK.

În fereastra Parking Lot se pot edita pe lângă tipul de parcare și alte elemente care pot îmbunătății parcările vehiculelor. Se poate modifica lungimea locurilor de parcare, viteza de deplasare a autovehiculelor , timpul de parcare și costul acestuia dacă este cazul.

O problema mai delicată întâmpinată la modelarea circulației autoturismelor în parcare a fost ieșirea prin mersul înapoi. Aceasta am reușit să o rezolv prin crearea a mai multor conectori.

Mai exact am creat parcarea obișnuită a vehiculului după care am mai făcut un link conector doar în sens opus realizând un link bisens, dupăcare am mai realizat un conector care uneste linkul bisens cu linkul initial (Magheru) pe care vehiculul poate să reia deplasarea spre Podul Dacia. Cum vehiculul nu are spațiul necesar ca să se întoarcă în parcarea respectivă din cauza lățimii drumului el doar cu spatele poate să iasă din parcarea respectivă după care își continuă drumul.

Fig.3.14. Modelarea parcării

Modelarea transportului public

Softul Vissim ne pune la dispoziție și modelarea transportului public, fie ca e vorba de tramvaie, autobuse, trenuri, metrouri, etc. . Având în vedere faptul că intersecția studiată benefciază de transport public, este indispensabil pentru studiul și modelarea intersecției construirea acestora.

Pentru realizarea transortului public în Vissim, în primă fază este necesar să creăm linia(ruta) transportului public. Aceasta se realizează cu comanda Public Transpot Lines, după care se face click dreapta pe începutul linkului de unde dorim să pornească ruta respectivă și click dreapta/stânga la sfărșitul linkului pe care vrem ca acesta să se finalizeze.

În acest momen se deschide o fereastră PT Line (fig.3.15.) în care apare numărul liniei create și numele acestuia pe lângă care mai apar 3 ferestre și anume: Base Data, Departure Times și PT Telegrams.

Fig.3.15. Fereastra PT Line pentru linia de tramvai Magheru dinspre Gara CFR

În fereastra Base Data putem observa link-ul de pornire, putem schimba tipul vehiculului, viteza de distribuție dorită, etc. . În fereastra Departure time trebuie să setăm timpii de pornire, numărul ocupanților tramvaiului și desigur numărul de tramvaie ce vor apărea în simulare. În fereastra Departure Time apăsăm click dreapta și selectăm butonul Add(adăugare)(fig.3.16.).

Fig.3.16. Fereastra PT Line, Departure Time

După apăsarea butonului adăugare, se va introduce un rând care va avea numărul 1, acesta este momentan primul tramvai introdus. Acestuia mai trebuie să îi adugăm timpul de pornire în simulare în coloana Dep iar în coloana Occup numărul de persoane care deja se află în tramvai în momentul intrării în simulare.

În intersectia studiata nu avem statie de tramvai, din această cauză nu avem nevoie sa parcurgem pașii de lar PT Stop ( Public Transport Stop – Statie Transport Public).

Fig.3.17. Traseele tramvaielor din intersectie

Modelarea traficului pietonal

Traficul pietonal este o parte foarte importantă a traficului urban, care poate fi modelat cu ajutorul softului Vissim.

Traficul pietonal este destul de intens în cadrul intersecției studiate, fiind alcătuit din numeroase treceri de pietoni, trotuare pe fiecare parte a drumurilor, fapte pentru care am procedat la modelarea acestora.

Pentru a realiza trecerile de pietoni trebuie in prima fază să creăm zonele pietonale cu ajutorul comenzii Areas. Cu comanda activa desenăm zona pietonala facând click dreapta pe background. În urma creării zonei pietonale se deschide fereastra Pedestrian Area.

Fig.3.17. Fereastra Pedestrian Area

În zona creată vom introduce pietonii cu ajutorul comenzii Pedestrian Inputs în următorul mod: cu comanda activă apăsăm click dreapta pe zona creată ceea ce ne colorează aceaată zonă în culoare verde, și ne creează un punc negru cu contur. Acest punct reprezintă zona în care vor fi introduși pietonii. În partea de jos se deschide o fereastră Pedestrian Inputs în care putem seta volumul pietonilor care să apară și compoziția acestora, și desigur putem să denumim această inserare de pietoni.(fig.3.18.)

Fig.3.18. Fereastra Pedestrian Imputs

Pasul următor este crearea unei zone în care dorim ca pietonii deja introduși să se deplaseze. Aceasta se creaază la fel ca și zona pe care am introdus pietonii.

În urma creării celor 2 zone și introducerea pietonilor ne rămâne sa creăm o conexiune pe care pietonii se pot deplasa (trebuie sa fie zona pietonală) și ruta pe care dorim să o realizeze, în cazul de față să se deplaseze din zona verde în zona creată anterior.

Pentru a realizarea conexiuni dintre cele 2 zone pentru pietoni, folosim comanda Links cu precizia că link-ul creat să fie selectat ca și zonă pietonală.

Ca și exemplu am construit o conexiune între cele 2 zone cu ajutorul comenzii Links care trece peste cele 5 benzi ale Bulevardului General Gheorghe Magheru (fig.3.19.).

Fig.3.19. Crearea conexiunii dintre cele doua zone cu ajutorul Linkului

În următoruol pas am creat ruta pietonilor cu ajutorul comenzii Pedestrian Routes în următorul mod: cu comanda selectată se apasă click dreapta pe zona de unde vrem să pornească pietonii și un click dreapta pe zona unde rorim să ajungă pietonii (fig.3.20.).

Fig.3.20. Crearea rutei pietonilor

Cu ajutorul comenziilor Pavement Markings și Conflict Areas putem realiza o trecere pentru pietoni și putem seta regulile de prioritate care vor fi aplicate. Cu comanda Pavement Markings activă, apăsăm click dreapta pe link-ul pe care dorim să introducem marcajului și se deschide fereastra Pavement Marking (fig.3.21.).

Fig.3.21. Fereastra Pavement Marking

După ce am setat și regulile de prioritate cu ajutorul zonelor de conflict, putem vizualiza în fig.3.22. trecerea de pietoni ce traversează Bulevardul General Gheorghe Magheru cu prioritățile setate, marcajul introdus și pietonii și traseul acestora setate.

Fig.3.22. Trecerea de pietoni pe Bulevardul General Gheorghe Magheru

Fig.3.23. Rutele și Modelarea Traficului Pietonal

Modelarea semnalizărilor optice

Pentru modelarea semnalelor controlate în primul rând avem nevoie de configurarea semnalelor si a grupurilor de semnale. Acest lucru putem face din meniul principal Signal Control apoi din meniul apărut alegând Signal Controllers, apare fereastra Signal Controllers / Signal Groups.

Fig.3.24. Fereastra Signal Controllers / Signal Groups

În fereastra deschisa dând click pe butonul ”plus” verde putem realiza un nou signal controller. Cu ajutorul butonului Edit Object ”creion” putem deschide fereastra Signal Controller.

Fig.3.25. Fereastra Signal Controller

În această fereastră facem click pe Edit Signal Controller cu ajutorul căruia se va deschide o fereastră nouă

Fig.3.2. Fereastra Fixed time

Fig.3.27. Realizarea grupurilor de semnal

Fig.3.28. Realizarea programului pentru semnale

Dupa ce am terminat cu realizarea grupurilor de semnal putem să le pozitionăm în intersectia noastra. Pentru acest lucru alegem Signal Heads din meniul Network Objects.

În fereastra nou apărută Fixed time putem configura semnalele propriu zise. În meniul Signal groups putem realiza grupurile de semnal de care avem nevoie în intersectia proiectată, respectiv în meniul Signal program putem să programăm timpurile dintre semnale. Cu comanda activă facem click dreapta în poitia în care dorim să adăugăm semnalul. În urma acestor pași apare fereastra Signal Head în care putem să alegem Signal group ul dorit dintre cele care am creat mainainte.

Fig.3.29. Fereastra Signal Head

Fig.3.26. Signal Head 1 reprezentat pe Bulevardul General Gheorghe Magheru

Modelarea 3D

Modelarea semafoarelor 3D

În modul 3D se pot adăuga obiecte statice pentru ca simularea să fie cât mai reală, de tipul mașini, copaci, clădiri, case, școli, bănci, etc.

Pentru introducerea unui semafor 3D, întâi se trece în modul de vizualizare 2D iar apoi se selectează comanda 3D Traffic Signals; cu comanda activă se apasă click dreapta în locul în care se dorește adăugarea unui semafor 3D (de preferat în locul unde am proiectat Signal Heads). În acest moment se deschide fereastra 3D-Signalgeber (fig.3.20.).

Fig.3.30. Fereastra 3D-Signalgeber

Penrru introducerea semaforului in partea din stânga a ferestrei dam click pe Signal mast după care selectam icounl semaforului, se inserează semaforul.

Fig.3.31. Configurarea semaforului 3D

În meniul ce apare lângă semafor putem configura semaforul. Tot in această fereastră putem sa pozitionăm, să rotim și să adăugăm mai multe semnale pe stâlpul semaforului.

Fig.3.32. Semaforul situat pe Bulevardul General Gheorghe Magheru dinspre Gara CFR

Modelarea obiectelor statice si a cladirilor 3D

În modul 3D se pot adăuga obiecte statice pentru ca simularea să fie cât mai reală, de tipul mașini, copaci, clădiri, case, școli, bănci, etc.

Pentru introduceara unor modele 3D, tebuie sa trecem la modul de vizualizare 2D în urma căruia selectăm comanda Static 3D Models. Cu această comandă activă se apasa click dreapta în locul unde dorim să adăugăm un model 3D. În acest moment se deschide o fereastră Select 3D Models în care putem alege modelul dorit.

3.33. Lista modelelor 3D

După selectarea modelului dorit se apasa Open. Modelul 3D a fost adăugat în punctul ales.

În următorul pas facem dublu click stânga pe modelul inserat în urma căruia apare fereastra Edit static 3D models în care putem edita si pozitiona modelul 3D.

Fig.3.34. Fereastra Edit static 3D model

Fig.3.35. Model 3D

Modelarea variantei îmbunătătite

Modelarea pasajului suprateran pietonal

Având în vedere că Bulevardul General Gheorghe Magheru este una dintre cele mai aglomerate ale orașuli Oradea în orele de vârf, una dintre posibilitătile pentru îmbunătătirea circulatiei ar fi să se înlocuiască trecerea de pietoni care străbate această stradă cu un pasaj pietonal suprateran.

Pentru realizarea treptelor se selectează comanda Ramps and Stairs și se modelează acesta facând click dreapta pe background. După finalizarea modelării se deschide fereastra Ramps & Stairs în care putem seta nivelul de la care pornește scara, nivelul la care se termina și tipul acestuia.

Fig.4.1. Fereastra Ramps & Stairs

În urma realizării treptelor pe cele două parti ale drumului, este necesar ca sa le conectam cu o zonă pietonala, acesta la înaltimea maxima a treptelor. După finalizarea acestor pași putem vizualiza pasajul creat in format 3D:

Fig.4.2. Vizualizarea 3D a pasajului suprateran pentru pietoni

Cu finalizarea pasajului pietonal suprateran am obtinut un gol destul de mare intre perioadele semnalelor semafoarelor prezente în intersectie fapt ce duce la necesitatea reconfigurării perioadelor de timp a semafoarelor.

În prima fază doi stâlpi de semafoare putem îndepărta din intersectie, prezenta acestora devenind irelevant.

Fig.4.3. Stâlpi de semafoare irelevante

În urma reconfigurării perioadelor de timp a semafoarelor din intersectie am obtinut un interval de timp mai mare a culorii verde pentru participantii traficului care circula pe Bulevardul General Gheorghe Magheru în ambele sensuri ale acestuia.

Fig.4.4. Programul reconfigurat ale semnalelor

Concluzie

Intersecția dintre străzile Bulevardul General Gheorghe Magheru, strada Gheorghe Doja și strada George Enescu, putem confirma că în urma studiului realizat, aceasta este o intersecție care

se confruntă cu un flux de trafic destul de mare ca procent, mai ales în orele de vârf.

În urma stiudiului și măsurătorilor efectiate în această intersectie, putem spune că intersectia studiată are nevoie de o modernizare datorită numărului de participanti ai traficului ce crește din ce în ce mai mult, fapt care duce la aglomeratii din ce în ce mai mari, blocaje dese in trafic, respectiv riscul de accident crescut.

Prin realizarea pasajului pietonal suprateran propus pentru îmbunătătirea traficului din intersectie duce la fluidizarea traficului, diminuarea riscului de accidente și scăderea timpilor de blocaje.

Fig.5.1. Varianta existentă modelată 3D

Fig.5.2. Varianta îmbunătătită modelată 3D

Fig.5.3. Varianta îmbunătătită modelată 3D

Bibliografie

Dragomir, G.,”Modelarea și simularea traficului rutier în VISSIM ”, Editura Universității din Oradea, Oradea, 2015

Manual Vissim 11

PTV Vissim Help

http://vision-traffic.ptvgroup.com/en-us/products/ptv-vissim;

https://ro.wikipedia.org/wiki/Oradea#Transport

https://www.google.ro/maps

https://ro.wikipedia.org/wiki/Transporturile_%C3%AEn_Rom%C3%A2nia

Analiza traficului Instrumentul volumul I: Instrumente de analiză a traficului primar