Forgalommodellezés automatikus honnan-hová mátrix kalibrációval
Mára a közlekedéstudományoknak és -tervezési feladatoknak nélkülözhetetlen eleme lett közúti területeken a forgalom modellezése szimulációs szoftverek segítségével. Ezekhez azonban nem elég az úthálózat modelljének megépítése egy szoftverben, hanem valós forgalmi adatokra is szükség van, hogy a szimuláció minél jobban megfeleljen a valóságnak, és ebből adódóan a futtatási eredmények is hitelesek legyenek.
A legalapvetőbb forgalommérési módszerek a keresztmetszeti mérések, amelyek - bár már több, különböző technológiájú eszköz áll rendelkezésre eltérő előnyökkel és hátrányokkal - csak az adott keresztmetszetben, adott idő alatt áthaladt járművek számát adja meg. Ideálisabb lenne a járművek útvonalának is az ismerete. Bár a korábban említett technológiák közül a képfelismerő rendszerek lehetővé teszik a honnan-hová forgalmak mérését, ugyanakkor jellemzően csak egy kisebb területen (pl. csomóponti mozgások). Emiatt teljes hálózatra vonatkozó útvonalválasztási statisztika meghatározása ezen módszerekkel sem lehetséges.
Egy másik lehetséges módszer az ún. „úszó kocsis mérés”, angolul Floating Car Data (továbbiakban: FCD) technológia alkalmazása, amely esetében navigációs technológiával történik a járművek nyomkövetése a teljes útvonalukon. Ilyet használnak pl. a TomTom – Mapping and Location Technology járművei is. Az FCD mérések hátránya, hogy az ilyen technológiával ellátott járművek még nincsenek kellő mértékben elterjedve ahhoz, hogy pontos adatot szolgáltassanak a hálózatban lezajló forgalmi folyamatokról. Ugyanakkor megfelelő számításokkal így is felállítható egy, a valós forgalmi adatokat jól közelítő modell. Ezen dolgozat célja egy ilyen számítást megvalósító alkalmazás és annak működésének a bemutatása.
A módszer alapja egyrészt a TomTom által biztosított honnan-hová mátrixok, amelyek megadják a felhasználó által kijelölt zónák között utazó járművek darabszámát órás bontásban. A Simulation of Urban MObility (továbbiakban: SUMO) forgalomszimulációs szoftver lehetővé teszi egy olyan forgalom generálását Traffic Assignment Zone (továbbiakban: TAZ) kijelölésével, ami ezen mátrixokat veszi alapul, és annak megfelelő darabszámú járművet generál két zóna között. A probléma ebben az esetben is az FCD technológiával ellátott TomTom járműflotta alacsony lefedettségi aránya a hálózatban, azonban a mátrixnak egy megfelelő értékkel történő felskálázásával a SUMO modell már visszaadhatná a valós forgalmat. A megoldandó probléma tehát ezen skálázási paraméter optimális értékének a megtalálása.
A dolgozat a témában történt irodalomkutatással kezdődik, bemutatva azokat a tudományos cikkeket, amelyek már korábban is foglalkoztak FCD adatok és honnan-hová mátrixok felhasználásával a forgalmi modellezésben. Az ezt követő fejezetekben a felhasznált úthálózati modell, valamint a hangoláshoz használt forgalmi adatok és honnan-hová mátrixok szerepelnek. A kezdetekben kézi hangolással történt a módszer validálása, amely során különböző skálázási paraméterekkel futtatott szimulációkból kinyert forgalomnagyságok voltak összehasonlítva valós, hurokdetektorok által mért adatokkal. A TDK-ban viszont automatikus hangolást valósítok meg, amelyben genetikus algoritmus (későbbiekben: GA) segítségével fog megtörténni az optimális érték meghatározása. A GA hangolás során a kalibrációs értékeket a szintén TomTom által biztosított útszakaszszintű átlagsebességek adják. Itt már nem egyetlen paraméter meghatározása a cél, hanem egy olyan program fejlesztése, amely több paramétert használ a mátrix különböző értékeinek skálázására, ezzel a valóságot jobban közelítő modell eléréséhez.
szerző
-
Tőkés Levente
Közlekedésmérnöki
mesterképzés (MA/MSc), nappali
konzulens
-
Dr. Tettamanti Tamás
egyetemi docens, Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék