LAMbDA – úvodní stránka Fakulta dopravní ČVUT v Praze
1 Výzkumný pilíř 1

Kooperativní řízení dopravy a CCAM

Nekoordinovaná automatizace křižovatkám nepomáhá, ale škodí.

  • MAVEN (H2020)
  • GLOSA a sady zpráv V2X
  • Multiagentní řízení světelné signalizace
  • Proměnné rychlostní limity
  • Mobility on Demand
  • Hodnocení dopadů
Proč tento pilíř existuje

Čím se musí stát dopravní centrála, když už síti sama nevelí?

Automatizovaná vozidla, která optimalizují jen lokálně, vytvářejí fantomové kongesce, nestabilní tvorbu front a snižují propustnost křižovatek. Otázkou není, zda automatizace přijde, ale čím se musí stát dopravní řídicí centrum, aby udrželo pod kontrolou síť, které už plně nevelí.

Chápeme to jako jeden obor, nikoli dva. Konektivita a kooperace nejsou tématem odděleným od řízení dopravy: právě ony vůbec umožňují distribuované multiagentní řízení. Náš oblouk vede od řídicího systému, který dnes funguje na okruhu evropské metropole, přes tři generace regulátorů založených na soft computingu až ke kooperativnímu řízení založenému na vyjednávání, ověřenému v evropských polních testech – a právě nasazený systém na začátku tohoto oblouku dodává věrohodnost všemu ostatnímu.

Vědecký přínos

  • Hierarchické samoorganizující se řízení. Víceúrovňové řízení samoorganizovaných dynamických kolon shora dolů překonává plně centralizované i plně decentralizované řízení – to je hlavní architektonický závěr programu MAVEN.
  • Vyjednávání jako základní prvek řízení. Oboustranně výhodná výměna informací mezi řadičem světelné signalizace a přijíždějící kolonou – formalizovaná, nasimulovaná a nakonec převedená na účelovou funkci pro stabilizaci signálního plánu.
  • Přiřazení dopadů při částečné penetraci. Odhad stavu front a přiřazení účinků, když je propojená jen část vozového parku – tedy v režimu, ve kterém bude každé město v příštích dvou desetiletích skutečně fungovat.

Doklady z praxe

+34 %Kapacita sítě
−74 %Průměrná délka fronty
−52 %Zdržení
−12 %Emise CO₂

Z projektu H2020 MAVEN, v němž ČVUT vedlo pracovní balíček hodnocení dopadů; údaje pocházejí ze zprávy projektu v databázi CORDIS. Odhad délky front se při nízké penetraci propojených vozidel zlepšil o 50 %.

Dále: systém liniového řízení dopravy na dálnici, který dnes běží na Městském okruhu v Praze; patent NL 2018711 na stabilizaci signálního plánu; a čtyři rozšíření zpráv V2X navržená ETSI ITS a konsorciu Car2Car Communication Consortium.

  • Použité metody
  • M5 SUMO · Vissim · Aimsun
  • M2 Multiagentní systémy · fuzzy inference
  • M1 Stavové modely · MPC
  • M6 Hodnocení dopadů mikrosimulací
  • Všech šest skupin →
Doklady v obrazech

Dvacet let v jednom oblouku

Tříúrovňová multiagentní architektura řízení dopravy
Operátoři zasahují na úrovni znalostí, ne na úrovni zařízení. Úroveň senzorů a akčních členů, datová úroveň, znalostní úroveň – s inteligentními agenty, kteří vyjednávají strategie řízení tam, kde zasahuje i lidský operátor. Toto oddělení je přímým předchůdcem naší architektury digitálního dvojčete s člověkem ve smyčce v Pilíři 2. Zdroj: LAMbDΛ.
Automatizované vozidlo přijímá doporučení rychlosti GLOSA během polního testu projektu MAVEN
Kooperace v terénu. Automatizované vozidlo DLR FASCarE přijímá informace o fázi a časování signálu a automaticky přebírá doporučenou rychlost příjezdu. Zdroj: LAMbDΛ, materiály projektu MAVEN.
Diagram intenzita–obsazenost při různých nastaveních proměnných rychlostních limitů
Proč harmonizace přináší kapacitu. Vztah intenzity a obsazenosti se posouvá podle zobrazeného limitu; data z detektorů na českých dálnicích – empirický základ nasazeného liniového řízení. Zdroj: LAMbDΛ.
Diagram architektury systému GLOMODO
Podpora rozhodování přímo v řídicím centru. GLOMODO napájí tři moduly – kvalitu dopravy, ekonomický přínos a mentální model města – pro Technickou ústřednu dopravy v Praze, nad 108 strategickými detektory. Popisky v češtině. Zdroj: LAMbDΛ.

Deklarovaný směr, zatím bez výsledků

Interakce člověka a stroje a důvěra v automatizovanou dopravu: předávání řízení v poloautomatizovaných systémech, transparentnost pomocí AR ve vozidle, vnější signalizace vůči chodcům a cyklistům a dlouhodobé utváření důvěry. Máme jízdní simulátor a infrastrukturu pro sledování pohledu, ale zatím žádná zjištění – a právě proto pro toto téma hledáme partnera.

Podklady

Projekty za tímto pilířem

ProjektPoskytovatel a identifikátorObdobíNaše rolePilíř

Publikace

Každá položka odkazuje na svůj DOI. Publikace v otevřeném přístupu jsou označeny a lze je číst bez předplatného.

    Spolupráce

    S kým chceme spolupracovat

    HledámeČím přispějemeCílové nástroje
    Města a řídicí centra, která se připravují na smíšený automatizovaný provoz Hodnocení dopadů, návrh algoritmů, metodika hodnocení „před a po“, simulace místních podmínek Horizon Europe Cluster 5 · CCAM Partnership
    Konsorcia pilotních a demonstračních projektů CCAM Vedení pracovního balíčku hodnocení; modelování pilotních lokalit; odhad front a emisí při nízké penetraci CCAM Partnership · národní testovací polygony
    Dodavatelé silničních ITS a dopravních řadičů Řízení založené na vyjednávání, stabilizace signálního plánu, kooperativní odhad front Bilaterální VaV · TA ČR TREND · Eurostars
    Skupiny zabývající se lidským faktorem a důvěrou v automatizaci Jízdní simulátor se sledováním pohledu a deklarovaný program k předávání řízení, AR ve vozidle a vnější signalizaci Horizon Europe Cluster 5 · CCAM Partnership