Állapotfüggő időkésés vizsgálata a járműkövető modellben
Napjainkban kitüntetett figyelem övezi a közúti közlekedést, melyet a technológiai innováció mellett törvényi szabályozások is igyekeznek előmozdítani. A leginkább fejlesztendő területek a biztonság növelése, a közlekedéssel járó káros környezeti hatások csökkentése, valamint a forgalmi dugók csillapítása. Az eljövendő időszakban jelentős áttörés várható az önvezető járművek térnyerésével, azonban kezdetben még vegyes forgalmi szituációban, az emberi sofőrökkel kooperálva kell együttműködniük. Éppen ezért fontos, hogy megértsük és modellezni tudjuk a forgalom működését, dugók és torlódások kialakulását.
A szakirodalomban a forgalom vizsgálatának elterjedt alapmodellje az úgynevezett járműkövető modell. Általában az emberi reakcióidőt, valamint az autonóm járművek mintavételezési, számolási és beavatkozási idejét konstans időkéséssel veszik figyelembe. Az autonóm járműveknél ez körülményektől függetlenül jó közelítés. Azonban az emberek esetén is konstans időkésést feltételezve, a gyakorlatban tapasztaltak sokszor kvalitatíve sincsenek összhangban az elméleti modellekkel.
Mérések alapján látható, hogy különböző követési távolságok esetén változik a sofőrök viselkedése [1]. Feltételezésünk szerint az emberi reakcióidő realisztikusabban modellezhető állapotfüggő időkéséssel. Az egymáshoz közel haladó járművek sofőrjei jobban figyelnek, ami kisebb időkésést eredményez. Ellenben nagyobb követési távolság esetén lankad a figyelmük, amit nagyobb időkéséssel vehetünk figyelembe. Egy hasonló dinamikai modell esetében látható az állapotfüggő időkésés jelentős szerepe [2], amely megváltoztatta a lineáris stabilitási tulajdonságokat és a nemlineáris viselkedésre is hatással volt. Ennek vizsgálata érdekében a járműkövető modellt kiterjesztjük és az említett hatást követési távolságtól lineárisan függő időkéséssel vesszük figyelembe.
A Michigani Egyetem kutatócsoportja méréseket végzett két emberi sofőrből és egy önvezető autóból álló járműkonvojjal körgyűrűs elrendezésben [3]. A dolgozat során az általunk javasolt állapotfüggő időkéséses modell validálásra kerül a rendelkezésünkre bocsátott mérési adatokkal. Összehasonlítjuk az elterjedt konstans időkésést feltételező modellel és bemutatjuk hogyan tudja pontosabban modellezni a lineáris és nemlineáris stabilitási viselkedést, jobban illeszkedve a mérési eredményekhez.
Irodalom:
[1] Shaowei Yu, Zhongke Shi, An improved car-following model considering headway changes with memory, Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 421 (2015) 1–14
[2] T. Insperger, G. Stépán, J. Turi, State-dependent delay in regenerative turning processes, Nonlinear Dyn. 47 (1–3) (2007) 275–283
[3] S. S. Avedisov, G. Bansal, A. K. Kiss and G. Orosz, Experimental verification platform for connected vehicle networks, 2018 21st International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), 2018, pp. 818-8232
