Fizyka ruchu drogowego

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

Fizyka ruchu drogowego dr Wojciech M. Gańcza (WGan)

Slide 2

Czym zajmuje się fizyka Fizyka zajmuje się ruchem i oddziaływaniem ciał Badaniem zjawisk Poszukiwaniem reguł rządzących światem fizycznym Wyjaśnianiem przyczyn i skutków Dlaczego więc nie mogłaby zająć się ruchem drogowym

Slide 3

Modelowanie Model to system założeń i pojęć oraz zależności pozwalający opisać w przybliżony sposób pewien aspekt rzeczywistości Model zawiera istotne cechy rzeczywistych układów ale jest prostszy By go sprawdzić możemy porównać zachowanie modelu oraz rzeczywistego układu

Slide 4

Ruch uliczny Samochody starają się poruszać z maksymalną (dozwolona) prędkością Kierowcy starają się unikać wypadków Przyspieszanie i hamowanie wymaga czasu Samochód zajmuje określoną ilość miejsca na drodze.

Slide 5

Uproszczenia Samochody poruszają się po jednym pasie ruchu Nie ma wyprzedzania Istnieje ograniczenie prędkości Wszystkie pojazdy są tego samego typu Brak warunków brzegowych samochody jeżdżą w kółko

Slide 6

Korki bez przyczyny

Slide 7

Równania ruchu Większość modeli opiera się na równaniach ruchu opisujących zachowanie układu Zazwyczaj są to równania różniczkowe Policzenie zachowania układu na komputerze wymaga skomplikowanych obliczeń i jest obarczone błędami numerycznymi

Slide 8

Automaty komórkowe Komputery pracują na liczbach a nie na funkcjach Zmieńmy opis problemu równania mogą być dyskretne Automaty komórkowe realizują ewolucje w dyskretnej przestrzeni i dyskretnym czasie Reguły ewolucji są bardzo proste

Slide 9

Model Nagela-Schreckenberga Modelowanie ruchu samochodów zostało zredukowane do kilku prostych kroków Zakładamy że samochód może przyspieszyć o 1 w jednostce czasu Może się też zatrzymać bez względu na prędkość

Slide 10

Symulacja komputerowa

Slide 11

Przejście fazowe Mimo ogromnego uproszczenia modelu jest on zadziwiająco zgodny z obserwacjami rzeczywistego ruchu Powyżej pewnej gęstości, im więcej samochodów uczestniczy w ruchu tym mniej jest w stanie przejechać! Mamy tu do czynienia z przejściem fazowym podobnym do zjawiska krzepnięcia

Slide 12

Dwa typy ruchu Ruch swobodny gdy jest dużo wolnego miejsca Korek gdy jest dużo samochodów

Slide 13

Korki

Slide 14

Komplikacje Model Nagela-Schreckenberga doczekał się wielu modyfikacji Różne charaktery kierowców Drogi wielopasmowe Skrzyżowania Modelowanie stłuczek Pozwalają one na sprawdzenie rozwiązań komunikacyjnych przed ich wdrożeniem

Slide 15

Symulacja komputerowa Ruch po prostej Zwężenie 01-pros te.lnk 02-zwezenie-bs .lnk 03-zwezenie-s wiatla.lnk Wjazd z podporządkowanej Ze światłami 04-wjazd-bs .lnk Ze światłami 05-wjazd-s wiatla.lnk Rondo Regana 06-grunwald-prawa-bs .lnk Jako rondo Ze światłami Ze światłami jako rondo 07-grunwald-rondo-bs .lnk 08-grunwald-prawa-s wiatla.lnk 09-grunwald-rondo-s wiatla.lnk

Slide 16

Lepiej nie będzie

Slide 17

Podsumowanie Ruch lewostronny jest lepszy! Więcej rond mniej korków Rozwiązania lokalne tylko zmieniają położenie korków Budowa dróg tylko odsuwa problem ale go nie rozwiązuje Rozwiązanie: transport publiczny