Control jerárquico basado en la regulación de rampas y límites de velocidad variables para la autopista del puerto
Autores: Yue, Weiqi; Yang, Hang; Li, Meng; Wang, Yibing; Zhou, Yusheng; Zheng, Pengjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Control jerárquico basado en la regulación de rampas y límites de velocidad variables para la autopista del puerto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Congestión
Autopistas portuarias
Vehículos conectados
Método de control jerárquico
Control de acceso a la autopista
Límites de velocidad variables
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La congestión en las autopistas portuarias a menudo conduce a una reducción de la capacidad y la eficiencia del tráfico, mientras que la creciente prevalencia de vehículos conectados (CVs) ofrece nuevas oportunidades para mejorar el control del tráfico. Este documento propone un método de control jerárquico que integra la regulación de rampas (RM) y los límites de velocidad variables (VSLs) diseñado explícitamente para entornos de autopistas portuarias dominados por CVs. El método utiliza datos de CV en tiempo real para reducir la congestión a través de un marco de control jerárquico en el que la optimización de nivel superior determina parámetros a nivel de sistema, y la ejecución de nivel inferior los traduce en comandos de control locales. Una simulación microscópica utilizando SUMO en el área de Guoju de la Autopista del Puerto de Chuanshan demostró que el método propuesto aumenta la capacidad del tráfico en aproximadamente un 16% en comparación con el escenario sin control y mejora la eficiencia del tráfico en un 4.8% y un 4.5% en comparación con PI-ALINEA y MTFC-FB, respectivamente. Experimentos adicionales con tasas de penetración de CV (MPRs) que varían del 60% al 100% revelaron que, si bien las MPRs más bajas resultan en mayores fluctuaciones del tráfico, el método sigue siendo efectivo y robusto, particularmente cuando las MPRs superan el 80%. Esto resalta su capacidad para mitigar la congestión y mejorar la utilización de la infraestructura existente.
Descripción
La congestión en las autopistas portuarias a menudo conduce a una reducción de la capacidad y la eficiencia del tráfico, mientras que la creciente prevalencia de vehículos conectados (CVs) ofrece nuevas oportunidades para mejorar el control del tráfico. Este documento propone un método de control jerárquico que integra la regulación de rampas (RM) y los límites de velocidad variables (VSLs) diseñado explícitamente para entornos de autopistas portuarias dominados por CVs. El método utiliza datos de CV en tiempo real para reducir la congestión a través de un marco de control jerárquico en el que la optimización de nivel superior determina parámetros a nivel de sistema, y la ejecución de nivel inferior los traduce en comandos de control locales. Una simulación microscópica utilizando SUMO en el área de Guoju de la Autopista del Puerto de Chuanshan demostró que el método propuesto aumenta la capacidad del tráfico en aproximadamente un 16% en comparación con el escenario sin control y mejora la eficiencia del tráfico en un 4.8% y un 4.5% en comparación con PI-ALINEA y MTFC-FB, respectivamente. Experimentos adicionales con tasas de penetración de CV (MPRs) que varían del 60% al 100% revelaron que, si bien las MPRs más bajas resultan en mayores fluctuaciones del tráfico, el método sigue siendo efectivo y robusto, particularmente cuando las MPRs superan el 80%. Esto resalta su capacidad para mitigar la congestión y mejorar la utilización de la infraestructura existente.