LABORATORIO No.5 DE SIMULACION

Presentado Por: Jorge Andrés Prada.

Presentado A: Profesor Cesar Aceros

LABORATORIO No.5:

 

“Identificando el Modelo Conceptual del paper: web based optimal route selection and simulation for Urban Traffic Congestion”

 

OBJETIVO GENERAL:

Identificar los elementos de modelamiento conceptual de un documento para una simulación.

PROCEDIMIENTO:

1) Baje el archivo (link) del paper de Jayashree Surendrababu y colaboradores.

2) Usando los elementos revisados en la clase del lunes. Identifique los componentes del modelamiento conceptual de la simulación propuesta.

3) Consigne su trabajo en el blog.

 

DESARROLLO

Se descargó el paper y se realizó la identificación de los elementos de modelamiento conceptual:

 

1. Objetivo.

La solución de ruta óptima y congestión de tráfico urbano  basada en la web busca mejorar la seguridad vial, reducir el nivel de contaminación y  ahorrar tiempo a los usuarios.

 

2. Entradas.

 

§  Mediciones de niveles de congestión de tráfico mediante captura por video con un circuito cerrado de televisión, se analiza detección de movimiento y conteo de vehículos.

§  Ubicación actual y el destino deseado que se reciben del usuario y la investigación que se inicia en el nodo vecino con la distancia más corta.

§  Los factores que influyen  en la decisión de tráfico óptimo como la densidad del tráfico, la presencia de accidentes, la construcción, las reuniones políticas y las ocasiones especiales, el tiempo mínimo de viaje, la velocidad promedio, la longitud de la carretera, las inundaciones.

3. Resultados.

 

§  Proporciona al usuario la ruta óptima (la ruta más corta con la menor densidad de tráfico), la densidad del tráfico simulado para el futuro.

§  El sistema proporciona las decisiones de control de tráfico basados ​​en las características de tráfico y la densidad de tráfico.

§  Una interfaz gráfica para el usuario final desarrollada. Esta interfaz gráfica también muestra la densidad de tráfico entre dos zonas futurísticas.

4. Contenido.

§  El sistema de monitoreo de tráfico consta de cinco partes. Las cuales son: la detección de movimiento, la filtración, el etiquetado, el rastreo, y el conteo de vehículos.

§  El sistema de Información Geográfica (SIG) es utilizado para almacenar, mantener y analizar los datos de transporte y tráfico.

§  El portal basado en la red consiste de seguir los procesos de selección de ruta óptima. Se inicia con la búsqueda de la densidad del tránsito entre los dos lugares. Entonces, la ruta más corta entre dos puntos dados se encuentra por el análisis de redes.

§  El etiquetado, el rastreo, el monitoreo de tráfico, y el cálculo de la densidad de tráfico son otros algoritmos para el monitoreo de tráfico.

5. Suposiciones.

§  La simulación está basada en “Seguir al líder”, se fundamenta en que conductor aumenta o disminuye su velocidad de acuerdo a la distancia y velocidad del vehículo que se encuentre delante, con el fin de mantener la distancia reglamentaria y evitar colisiones con el vehículo que se encuentra siguiendo.

§  Para la detección, se supone que los cambios en  los píxeles reflejan el movimiento si la diferencia o cambio de su valor excede un umbral pre-establecido.

6. Simplificaciones.

§  Las simplificaciones obedecen a estimaciones de la densidad de tráfico realizadas con Matlab.

Selección de ruta óptima basada en la red y simulación de la congestión del tránsito urbano.

La solución basada en la red ayuda a mejorar la seguridad vial, reducir el nivel de contaminación y  ahorrar tiempo. El sistema de Información Geográfica (SIG) es utilizado para almacenar, mantener y analizar los datos de transporte y tráfico. El portal basado en la red consiste de seguir los procesos de selección de ruta óptima. Se inicia con la búsqueda de la densidad del tránsito entre los dos lugares. Entonces, la ruta más corta entre dos puntos dados se encuentra por el análisis de redes. El sistema proporciona las decisiones de control de tráfico basados ​​en las características de tráfico y la densidad de tráfico. Los factores que influyen  en la decisión de tráfico óptimo es la densidad del tráfico, la presencia de accidentes, la construcción, las reuniones políticas y las ocasiones especiales, el tiempo mínimo de viaje, la velocidad promedio, la longitud de la carretera, las inundaciones y demás. El algoritmo del camino más corto tiene las siguientes medidas, la primera es la ubicación actual y el destino deseado que se reciben del usuario y la investigación que se inicia en el nodo vecino con la distancia más corta.

Para la implementación de aplicaciones de bases de datos SIG en Internet, la arquitectura de tres capas es utilizada. Esta arquitectura utiliza la plataforma-independiente  Java applet como el frontal para el cliente. El applet de Java se puede ejecutar en cualquier navegador web habilitado para Java, sin importar el sistema operativo utilizado. El lado del cliente es un mapa interactivo applet. El servidor proporciona al usuario la ruta óptima, la densidad del tráfico simulado para el futuro. La información se obtiene de la base de datos SIG.

La técnica de visión por computador se aplica a las imágenes en la escena de tráfico para medir el nivel de la congestión del tráfico de la carretera en la escena. Esta información ayuda a los viajeros a planificar la ruta para evitar el tráfico. Hay dos pasos en el seguimiento del tráfico como son la detección de vehículos en el video, analizarlo marco por marco y la búsqueda de la densidad del tráfico. Para el control de la señal y el manejo del tráfico efectivo, la estimación de la densidad de tráfico es esencial. La densidad de tráfico se calcula de forma automática usando Matlab Simulink. La sustracción de fondo adaptiva y el filtro de Kalman se utilizan para detectar y rastrear vehículos o la carretera. El sistema de monitoreo de tráfico consta de cinco partes. Las cuales son: la detección de movimiento, la filtración, el etiquetado, el rastreo, y el conteo de vehículos

El sistema de monitoreo de tráfico incluye la adquisición de vídeo que consiste de una cámara CCTV de interfaz apropiada para conectarla al procesador, y el procesador que consiste de un computador, así como también el análisis de video, ya que algunas de las herramientas son utilizadas para analizar el vídeo capturado y sacar conclusiones. Esta se utiliza para contar el número de objetos en movimiento en el vídeo. Matlab ofrece una plataforma fácil de manejar los vídeos.

El Algoritmo para el seguimiento del tráfico comprende la detección de movimiento que se realiza mediante el método de diferencia adaptativa, que es la detección de cambio, basado en la resta de una imagen de fondo. El modelo de fondo se crea mediante un modelado de mezcla de Gauss. Desde que el fondo varía con el cambio en las condiciones de iluminación, el fondo tiene que ser actualizado. La varianza del nuevo píxel con el píxel en el modelo de fondo ayuda a encontrar si el objeto pertenece a primer o segundo plano. El valor de color de cada pixel se compara con el modelo de fondo. Entonces los objetos en el primer plano se detectan y son etiquetados con el análisis de componentes conectados.

El etiquetado, el rastreo, el monitoreo de tráfico, y el cálculo de la densidad de tráfico son otros algoritmos para el monitoreo de tráfico.

Por lo tanto, para crear una aplicación SIG completa, JDBC proporciona la capacidad de acceder, modificar y visualizar la información tabular, según sea necesario. Para que Internet, permita una aplicación SIG, JDBC proporciona la capacidad de acceder a una base de datos en un servidor y mostrar los resultados en el cliente.

JDBC utiliza cuatro tipos de controladores para conectarse a las bases de datos, como son el controlador de tipo 1, 2, 3 y 4. Por lo tanto la densidad del tráfico entre los dos lugares de interés a través de las tres carreteras se había encontrado con Matlab-Simulink. Usando ArcGIS, la ruta más corta con la menor densidad de tráfico se había calculado y había sido facilitada para ser mostrado como un mapa de salida. Una interfaz gráfica para el usuario final ha sido desarrollada para la misma .Nuestra interfaz gráfica también muestra la densidad de tráfico entre dos zonas futurísticas. Hemos hallado por lo tanto que este sistema puede ser implementado en toda la ciudad, así como la forma en que se había hecho ya en Canadá y los Estados Unidos. Esto evita la obstrucción del tráfico en las carreteras. Habíamos encontrado también que este sistema es más ventajoso que el uso de GPS para calcular la densidad de tráfico, por el elevado coste del GPS y la dificultad práctica en la instalación de GPS en todos los vehículos.