論文の概要: Deployment of Leader-Follower Automated Vehicle Systems for Smart Work
Zone Applications with a Queuing-based Traffic Assignment Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.03764v1
- Date: Sun, 23 Jul 2023 16:35:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-14 00:39:36.134443
- Title: Deployment of Leader-Follower Automated Vehicle Systems for Smart Work
Zone Applications with a Queuing-based Traffic Assignment Approach
- Title(参考訳): キューイング型トラヒック割当手法を用いたスマートワークゾーンアプリケーションのためのリーダ追従型自動車両システムの配置
- Authors: Qing Tang, Xianbiao Hu
- Abstract要約: 本論文は,ネットワーク上でのATMA車両の経路最適化に焦点をあて,低速動作に伴うシステムコストを最小化することを目的とする。
ATMAシステムによるシステムコストを特定するために,待ち行列に基づくトラフィック割り当て手法を提案する。
本手法は,小型ネットワークと大規模ネットワークを用いて検証し,キャパシティドロップモデリングとQBTD走行時間関数の利点を分析するための2つのベンチマークモデルと比較した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.0355894890759376
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The emerging technology of the Autonomous Truck Mounted Attenuator (ATMA), a
leader-follower style vehicle system, utilizes connected and automated vehicle
capabilities to enhance safety during transportation infrastructure maintenance
in work zones. However, the speed difference between ATMA vehicles and general
vehicles creates a moving bottleneck that reduces capacity and increases queue
length, resulting in additional delays. The different routes taken by ATMA
cause diverse patterns of time-varying capacity drops, which may affect the
user equilibrium traffic assignment and lead to different system costs. This
manuscript focuses on optimizing the routing for ATMA vehicles in a network to
minimize the system cost associated with the slow-moving operation.
To achieve this, a queuing-based traffic assignment approach is proposed to
identify the system cost caused by the ATMA system. A queuing-based
time-dependent (QBTD) travel time function, considering capacity drop, is
introduced and applied in the static user equilibrium traffic assignment
problem, with a result of adding dynamic characteristics. Subsequently, we
formulate the queuing-based traffic assignment problem and solve it using a
modified path-based algorithm. The methodology is validated using a small-size
and a large-size network and compared with two benchmark models to analyze the
benefit of capacity drop modeling and QBTD travel time function. Furthermore,
the approach is applied to quantify the impact of different routes on the
traffic system and identify an optimal route for ATMA vehicles performing
maintenance work. Finally, sensitivity analysis is conducted to explore how the
impact changes with variations in traffic demand and capacity reduction.
- Abstract(参考訳): ATMA(Autonomous Truck Mounted Attenuator)の新たな技術は、ワークゾーンにおける交通インフラのメンテナンス中の安全性を高めるために、コネクテッドおよびオートマチックな車両機能を活用している。
しかし、ATMA車両と一般車両の速度差は、キャパシティを減少させ、待ち時間を増加させる移動ボトルネックを生じさせ、さらなる遅延をもたらす。
atmaによって取られた異なる経路は、ユーザの平衡トラフィック割り当てに影響し、異なるシステムコストにつながる可能性がある、時間変動容量低下の多様なパターンを引き起こす。
本書は,ネットワーク上でのATMA車両の経路最適化に焦点をあて,低速動作に伴うシステムコストを最小化する。
これを実現するために,atmaシステムによるシステムコストを特定するため,待ち行列に基づくトラヒック割当手法を提案する。
キャパシティ低下を考慮した待ち時間依存旅行時間関数(QBTD)を導入し,動的特性を付加した結果,静的ユーザ平衡トラフィック割り当て問題に適用した。
その後、待ち行列に基づくトラフィック割り当て問題を定式化し、修正パスベースのアルゴリズムを用いて解決する。
本手法は,小型ネットワークと大規模ネットワークを用いて検証し,キャパシティドロップモデリングとQBTD走行時間関数の利点を分析するための2つのベンチマークモデルと比較した。
さらに、異なる経路の交通システムへの影響を定量化し、保守作業を行うatma車両の最適経路を特定するためのアプローチを適用した。
最後に,交通需要の変動やキャパシティの低下に伴う影響について,感度解析を行った。
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