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Authors
Abstract(s)
A comunidade técnica recorre frequentemente a modelos analíticos de capacidades nos
processos de análise e de conceção geométrica de interseções rodoviárias. Contudo, durante os
últimos anos os modelos microscópicos de simulação de tráfego têm-se revelado ferramentas
privilegiadas na análise de problemas relacionados, entre outros, com a gestão do tráfego
urbano, com a avaliação do funcionamento de sistemas de transportes complexos e com a
definição de estratégias de controlo. Nestes modelos cada automóvel, peão, autocarro, etc., é
tratado como uma entidade individual, com os seus objetivos, métodos e propriedades, tendo a
possibilidade de interagir autonomamente com as outras entidades. Estas interações são
modeladas através de algoritmos complexos que descrevem o comportamento dos condutores
quando seguem outros veículos (car-following), quando mudam de via (lane-changing) ou
quando entram numa corrente prioritária de uma interseção (gap-acceptance). São modelos
exigentes em termos de recolha e tratamento de dados, volume de informação necessário,
recursos e compreensão das teorias usadas, dependendo a fiabilidade dos seus resultados do
rigor aplicado em todo o processo de modelação, simulação e análise.
A presente dissertação pretende evidenciar a importância da calibração, enquanto etapa de
ajuste dos parâmetros do modelo aplicado à análise de interseções urbanas. Esta tarefa revelase
particularmente complexa em redes viárias urbanas, e nomeadamente na aplicação a
interseções, uma vez que os outputs do modelo resultam do desempenho combinado dos
diversos submodelos.
Assim, centrando a análise em interseções reguladas através de sinalização luminosa e em
rotundas, este trabalho apresenta a avaliação do seu desempenho operacional recorrendo a
modelos analíticos e de simulação, destacando as vantagens e as desvantagens de ambas as
abordagens metodológicas. Após a seleção dos estudos de caso, foram realizadas observações
de campo que permitiram a criação de uma base de dados real, que suportou o desenvolvimento
das duas metodologias alternativas. A fase seguinte centrou-se na aplicação dos modelos de
microssimulação de tráfego às interseções selecionadas, desenvolvendo-se uma metodologia de
calibração do modelo Aimsun, em que se associou uma análise de sensibilidade a um
procedimento de otimização baseado num algoritmo genético. A estrutura de otimização foi
implementada em MATLAB recorrendo ao algoritmo genético pré-definido na extensão de
otimização. Com os modelos devidamente calibrados e validados, foram obtidos os indicadores
de desempenho e traçadas conclusões acerca da sua aproximação à realidade e do paralelismo
com os resultados obtidos através dos modelos analíticos.
Destaca-se a facilidade de implementação dos modelos analíticos estudados. Contudo, como
partem de um conjunto rígido de assunções, estes modelos apresentam algumas limitações na
reprodução dos problemas reais estudados, nomeadamente no que respeita aos processos de
mudança de via e à existência de vias curtas. Os modelos de simulação devem ser aplicados cuidadosamente a qualquer análise de uma
interseção, demonstrando dependência da qualidade dos inputs (e.g., procura de tráfego,
codificação do traçado) e sensibilidade elevada aos valores dos parâmetros comportamentais
adotados. A metodologia de calibração preconizada permite replicar facilmente as condições
observadas, revelando contudo uma baixa robustez, associada à vulnerabilidade a ajustes
pontuais de parâmetros e à intransponibilidade a outras interseções, demonstrando falta de
representatividade geral.
Description
Keywords
Microssimulação Rotunda Interseção semaforizada Indicadores de desempenho Capacidade Aimsun Análise de sensibilidade Algoritmo genético