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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Tese

Título: OPTIMAL ARRIVAL TIME SCHEDULING OF AUTOMATED VEHICLES AT INTERSECTIONS

Orientador
  • WERNER KRAUS JUNIOR
Aluno
  • EDUARDO RAUH MULLER

Conteúdo

A perspectiva de um ambiente urbano em que os veículos sejam automatizados, conectados e cooperativos motiva o estudo de novas estratégias de coordenação que têm o potencial de trazer ganhos significativos à segurança e eficiência viária. embora várias estratégias já tenham sido propostas, a maioria é excessivamente restritiva, ou é formulada de uma maneira que não leva indicadores de desempenho em consideração. além disso, nota-se na literatura a falta de estudos de como parâmetros do controlador - tais como o tamanho da área de controle e headways mínimos - afetam a eficiência do tráfego e a complexidade do problema. em geral, também não há discussão suficiente sobre complexidade computacional ou capacidade viária. o escalonamento ótimo do tempo de chegada (oats, optimal arrival time scheduling) é proposto como uma estratégia de coordenação que minimiza o tempo de chegada dos veículos numa interseção isolada e garante que não haverá colisões. o problema de coordenação é decomposto em quatro subproblemas. em particular, o problema de definição dos tempos de chegada na interseção é modelado como um programa linear inteiro misto que minimiza o tempo agregado que os veículos levam para chegar à interseção. apesar de ser uma formulação np-completa, várias particularidades do modelo permitem reduzir o tamanho do problema. simulações microscópicas de tráfego são realizadas e o desempenho do oats é avaliado em diversas demandas de tráfego e configurações do controlador. observa-se que um aumento do headway mínimo afeta negativamente tanto a eficiência do tráfego quando a complexidade computacional. resultados de simulação mostram que uma interseção operando com a estratégia oats é capaz de servir mais do que o dobro da capacidade de uma interseção semaforizada convencional, enquanto os veículos ficam sujeitos a atrasos mais do que uma ordem de magnitude menores. o emprego de áreas de controle pequenas, assim como outras simplificações estudadas, reduz significativamente o tamanho do problema, em troca de um ligeiro aumento nos tempos de atraso dos veículos. nas condições estudadas, o emprego da estratégia oats permite uma grande eficiência viária, e o tempo de execução é pequeno o suficiente para uma implementação em tempo real mesmo com uma demanda de tráfego elevada. a decomposição em subproblemas permite também formular o problema de motion planning usando apenas restrições lineares. formulações alternativas que permitem que veículos desviem do tempo de chegada programado para minimizar uma função custo que leva energia em consideração também são avaliadas. resultados de simulação mostram que, para demandas elevadas de tráfego, a alternativa que traz melhores resultados do ponto de vista energético é a que garante que os veículos chegam à interseção o mais rápido possível. isso sugere que, sob condições de tráfego intenso, minimizar os tempos de chegada dos veículos à interseção tem também o efeito de reduzir o gasto energético.

Índice de Shannon: 3.6674

Índice de Gini: 0.896412

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,20% 3,98% 6,36% 4,00% 3,64% 5,13% 15,03% 5,09% 6,32% 3,54% 22,77% 5,19% 3,92% 4,97% 3,04% 3,81%
ODS Predominates
ODS 11
ODS 1

3,20%

ODS 2

3,98%

ODS 3

6,36%

ODS 4

4,00%

ODS 5

3,64%

ODS 6

5,13%

ODS 7

15,03%

ODS 8

5,09%

ODS 9

6,32%

ODS 10

3,54%

ODS 11

22,77%

ODS 12

5,19%

ODS 13

3,92%

ODS 14

4,97%

ODS 15

3,04%

ODS 16

3,81%