RETRACTED ARTICLE: Efficiency analysis of the dynamic traffic control for an urban highway

Abstract

En este estudio, las estrategias de control dinámico del tráfico, a saber, la medición dinámica de la rampa y el control dinámico del límite de velocidad, se han examinado a través de la simulación microscópica del tráfico basada en las mediciones del sitio. En este contexto, se han analizado los datos de flujo de tráfico en una intersección de autopistas en particular para determinar el patrón del tráfico. Luego, el modelo de tráfico se ha construido en un software de microsimulación de tráfico y se ha calibrado con los datos de campo. Los enfoques del estudio son medir la eficiencia de las estrategias dinámicas de control de tráfico y compararla con el caso no controlado considerando varios indicadores de rendimiento como el tiempo total de viaje, el tiempo medio de retraso por vehículo y el número medio de paradas por vehículo. Para las estrategias de medición dinámica en rampa, el algoritmo de control ALINEA (Asservissement Lineaire d 'Entree Autoroutiere - francés para la utilización lineal para entradas de autopistas) se implementa con diferentes longitudes de ciclo de tiempo fijo. Se ha observado que varias implementaciones de medición en rampa disminuyeron el tiempo medio de retardo por vehículo hasta un 30%. Las estrategias de control dinámico del límite de velocidad se establecen de acuerdo con las tasas de ocupación que se miden en el cuello de botella aguas abajo. Las estrategias de control de límite de velocidad examinadas redujeron el tiempo medio de retraso por vehículo a alrededor del 7%. Los resultados también revelaron que las estrategias dinámicas de control de tráfico implementadas ayudan a aliviar la congestión al aumentar la capacidad de la sección de cuello de botella.Dans cette étude, les stratégies de contrôle dynamique de la circulation, à savoir le comptage dynamique de la rampe et le contrôle dynamique de la limite de vitesse, ont été examinées par simulation microscopique de la circulation basée sur des mesures de site. Dans ce contexte, les données de flux de trafic à une intersection d'autoroute particulière ont été analysées pour déterminer le schéma du trafic. Ensuite, le modèle de trafic a été intégré dans un logiciel de micro-simulation de trafic et calibré avec les données de terrain. Les objectifs de l'étude sont de mesurer l'efficacité des stratégies de contrôle dynamique de la circulation et de la comparer au cas non contrôlé en tenant compte de divers indicateurs de performance tels que le temps de trajet total, le temps de retard moyen par véhicule et le nombre moyen d'arrêts par véhicule. Pour les stratégies de comptage dynamique de rampe, l'algorithme de contrôle ALINEA (Asservissement Lineaire d'Entrée Autoroutière) est mis en œuvre avec différentes durées de cycle fixes. Il a été observé que diverses implémentations de mesure de rampe ont diminué le temps de retard moyen par véhicule jusqu'à 30%. Les stratégies de contrôle de la limite de vitesse dynamique sont définies en fonction des taux d'occupation mesurés au niveau du goulot d'étranglement en aval. Les stratégies de contrôle de la limite de vitesse examinées ont réduit le temps de retard moyen par véhicule à environ 7 %. Les résultats ont également révélé que les stratégies dynamiques de contrôle de la circulation mises en œuvre aident à réduire la congestion en augmentant la capacité de la section de goulot d'étranglement.In this study, dynamic traffic control strategies, namely dynamic ramp metering and dynamic speed limit control, have been examined through microscopic traffic simulation based on site measurements. In this context, the traffic flow data at a particular highway intersection have been analyzed to determine the pattern of the traffic. Then, the traffic model has been built in a traffic micro-simulation software and calibrated with the field data. The foci of the study are to measure the efficiency of the dynamic traffic control strategies and to compare it with the uncontrolled case considering various performance indicators such as total travel time, average delay time per vehicle, and average number of stops per vehicle. For the dynamic ramp metering strategies, the ALINEA (Asservissement Lineaire d'Entree Autoroutiere - French for Linear Utilization for Highway Entrances) control algorithm is implemented with different fixed-time cycle lengths. It has been observed that various ramp metering implementations decreased the average delay time per vehicle up to 30%. The dynamic speed limit control strategies are set according to the occupancy rates that are measured at the bottleneck downstream. The examined speed limit control strategies decreased the average delay time per vehicle to around 7%. The results also revealed that the implemented dynamic traffic control strategies help alleviate congestion by increasing the capacity of the bottleneck section.في هذه الدراسة، تم فحص استراتيجيات التحكم الديناميكي في حركة المرور، وهي قياس المنحدر الديناميكي والتحكم الديناميكي في الحد الأقصى للسرعة، من خلال محاكاة حركة المرور المجهرية بناءً على قياسات الموقع. في هذا السياق، تم تحليل بيانات تدفق حركة المرور عند تقاطع طريق سريع معين لتحديد نمط حركة المرور. بعد ذلك، تم بناء نموذج حركة المرور في برنامج محاكاة دقيقة لحركة المرور ومعايرته مع البيانات الميدانية. تهدف بؤر الدراسة إلى قياس كفاءة استراتيجيات التحكم الديناميكي في حركة المرور ومقارنتها بالحالة غير الخاضعة للرقابة مع مراعاة مؤشرات الأداء المختلفة مثل إجمالي وقت السفر ومتوسط وقت التأخير لكل مركبة ومتوسط عدد مرات التوقف لكل مركبة. بالنسبة لاستراتيجيات قياس المنحدر الديناميكي، يتم تنفيذ خوارزمية التحكم ALINEA (Asservissement Lineaire d 'Entree Autoroutiere - الفرنسية للاستخدام الخطي لمداخل الطرق السريعة) بأطوال مختلفة لدورة زمنية ثابتة. لوحظ أن العديد من تطبيقات قياس المنحدر قللت من متوسط وقت التأخير لكل مركبة بنسبة تصل إلى 30 ٪. يتم تعيين استراتيجيات التحكم الديناميكي في الحد الأقصى للسرعة وفقًا لمعدلات الإشغال التي يتم قياسها عند عنق الزجاجة في اتجاه مجرى النهر. خفضت استراتيجيات التحكم في الحد الأقصى للسرعة التي تم فحصها متوسط وقت التأخير لكل مركبة إلى حوالي 7 ٪. وكشفت النتائج أيضًا أن استراتيجيات التحكم الديناميكي في حركة المرور المنفذة تساعد في تخفيف الازدحام من خلال زيادة قدرة قسم الاختناقات.