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Escola Politécnica da Universidade de São Paulo PTR3514 – Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS) LABORATÓRIO VISSIM - EPICS DOCENTE: Prof. Dr. Claudio Luiz Marte São Paulo, 2023 2 Roteiro de aplicação- EPICS A seguir, será descrito um passo a passo para a aplicação do EPICS em uma interseção na Radial Leste, entre a Av. Alcântara Machado e Rua Dr. Fomm, através do software Vissim. Criação do controlador semafórico para aplicação do EPICS 1- Baixe a pasta Cenários, vá em situaçãoa atual e abra o arquivo vissim input file. Esse arquivo já contém uma rede construída para a região da Radial Leste. 2- Como todos os objetos já estão inseridos na rede, pode-se visualizar a simulação clicando no botão . 3- Neste roteiro, iremos realizar a implantação do EPICS na interseção da Avenida Alcântara Machado sentido bairro com a Rua Dr. Fomm, conforme apresentado. Localize-a na rede conforme está na Figura 17. Figura 17: Área a ser estudada. . 4- Vá em Lists → Intersection Control → Signal Heads para habilitar a lista de signal heads. Nesta lista, é possível observar todos os signal heads que existem na rede (Figura 18). 3 5- Os signal heads que fazem parte desta interseção são os de número (No) 889,928, 967, 403, 346, 11 e os signal heads 460, 37 e 38 serão alterados para evitar descompassos entre os sinais. Localize-os na lista. Figura 18. Caminho para abrir a lista de signal heads. . 6- Note que os signal heads 889, 928, 967, 460, 37 e 38 estão associados ao SG: 2 -1 cruzamento Silva Jardim e os signal heads 403, 346 e 11 estão associados ao SG: 2 – 2 cruzamento Silva Jardim. 7- Vá em Signal Control → Signal Controllers para habilitar a lista. Nesta lista, é possível observar todos os controladores semafóricos que existem na rede. Veja a Figura 19. Figura 19: Caminho para habilitar a lista de controladores semafóricos. . Figura 20. Controladores Semafóricos. 4 . 8- Clique no botão de mais presente na lista de Signal Controllers para adicionar outro controlador semafórico. 9- A seguinte janela abrirá, coloque o nome do controlador semafórico de Alcântara Machado x Dr. Fomm. Veja a Figura 21. Figura 21. Controlador semafórico Alcântara Machado x Dr. Fomm. 10- Em seguida, clique em Edit controller data, outra janela abrirá. 11- Clique no item Signal groups (lado esquerdo), em seguida, adicione dois grupos de sinal em e renomeie como na Figura 22. Figura 22: Configurações do controlador semafórico criado- grupos de sinal. 5 . 12- Clique no (+) ao lado de Signal groups para exibir os itens ramificados. Ver Figura 23. Figura 23. Ramificação Signal groups. . 13- Clique no Signal group Alcântara Machado e escolha o Default sequence Red- green-amber. Faça o mesmo para o Signal group Dr. Fomm. Figura 24. Default sequence do signal group. 6 . 14- Clique em Intergreen matrices (lado esquerdo) e adicione uma matriz de entreverdes. O entreverde é definido como a soma do tempo de amarelo e o tempo de vermelho geral, aquele em que todos os veículos estão parados. O tempo de entreverdes tem a função de garantir que um veículo que não consiga parar ao receber a indicação de sinal amarelo, tenha tempo para concluir a travessia. Veja a Figura 25. Figura 25. Criação da matriz de entreverdes. . 15- Clique no (+) ao lado de Intergreen matrices, como explicitado no passo 12. 16- Clique em Intergreen matrix e coloque o número 5 nas células (2,1) e (1,2), conforme a Figura 26. Figura 26. Configuração da matriz de entreverdes. 7 . 17- Novamente no lado esquerdo, clique em Stages e adicione em dois estágios. Veja a Figura 27. Figura 27. Criação de estágios. . 18- Clique em Stage assigments. Em Default Intergreen matrix, escolha: 1: Intergreen matrix 19- Clique duas vezes com o botão esquerdo nas células (1,1) e (2,2) para aparecer o símbolo . Repare na Figura 12 que os estágios foram simbolizados ao lado. Figura 28. Stage assigments. 8 . 20- Após essa etapa, vá em Stage sequence editing (lado esquerdo), clique com o botão esquerdo e arraste o estágio (stage) 2 para retângulo vazio abaixo e depois faça o mesmo com o estágio 1. A sequência deve ser: stage 2 e stage 1. (Ver Figura 29). Figura 29. Sequência de estágios. . 9 21- Mude o Cycle time de 60 para 212 segundos (localizado abaixo da sequência dos estágios. (Ver Figura 30). 22- Nos dois retângulos cinzas formados entre os estágios, clique com o botão direito→ Interstages→ Create...(Ver Figura 30). Figura 30. Criação de interestágios. . 23- Clique em “Create stage based signal program”. Note que em Signal program (lado esquerdo) houve a geração de uma programação semafórica baseada nos estágios criados. Figura 31. Interestágios e programação semafórica criados. . 24- Clique em 1: Stage 2, Stage 1 Stage based (ramificação de Signal program) e ajuste os tempos de acordo com a Figura 32. Figura 32. Programação semafórica. 10 . 25- Salve em , feche a janela e clique em OK. 26- O controlador semafórico baseado em estágios foi criado. (Ver Figura 33). Figura 33. Controlador Alcântara Machado x Dr. Fomm criado. . Alocação de Detectores na Av. Alcântara Machado e Rua Dr. Fomm 27- Para que o EPICS consiga realizar o controle em tempo real desta interseção, é necessário que detectores sejam posicionados na via, à montante da linha de retenção. Habilite a lista de detectores em Detectors → Clicar com botão direito → Show List (Ver Figura 34). Figura 34. Caminho para habilitar a lista de detectores. 11 12 . 28- Note que a lista de detectores está vazia. Vamos adicionar novos detectores nas proximidades da Avenida Alcântara Machado e da Rua Dr. Fomm. É recomendado que esses detectores estejam localizados entre 50 e 80 m da linha de retenção. Clique em Detectors na lista de Network objects à esquerda. 29- Clique no símbolo e meça a distância de 50 m da linha de retenção na Av. Alcântara Machado, conforme apresentado na Figura 35. Figura 35. Medida da distância da linha de retenção. . 30- Aperte ESC e nesta posição (faixa do meio), clique com o botão direito do mouse e em seguida, clique em Add New Detector. Na nova janela que abrir, defina os parâmetros conforme apresentado na Figura 36. Note que é necessário definir o Port number e o SC ao qual este detector está ligado. Certifique-se de escolher o SC 4 neste detector. Figura 36. Criação do primeiro detector na Av. Alcântara Machado. 13 . 31- Repita o procedimento anterior na faixa mais à esquerda (de acordo com o sentido bairro da Av. Alcântara) e nomeie como Alcântara- bairro novamente. Ver Figura 37. Figura 37. Segundo detector criado na Av. Alcântara Machado. . 32- O terceiro detector que deve ser criado na Av. Alcântara Machado receberá um número de Port Number diferente, pois estará localizado em uma faixa preferencial para ônibus e será o detector que primeiro irá identificar a presença de um veículo transporte público na via. 33- Clique com o botão direito na faixa mais à direita (de acordo com o sentido bairro da via) e em Add New Detector, configure como na Figura 38. Figura 38. Detector para ônibus. 14 . 34- Os detectores (retângulos azuis) devem se assemelhar à Figura 39. Figura 39. Detectores Av. Alcântara Machado. . 35- O último detector na Av. Âlcantara Machado será colocado após a linha de retenção na faixa de ônibus. Este detector é necessário para indicar ao EPICSa passagem do ônibus pela linha de retenção e a sua saída da aproximação e receberá outro número de Port Number. Ver Figura 40. Figura 40. Posicionamento do detector após a linha de retenção, na faixa de ônibus. . 36- Crie detectores para a Rua Dr. Fomm (as três faixas), seguindo os passos anteriores: meça 50 m com , clique com o botão direito e em Add New Detector, configure conforme a Figura 41 (os três detectores) e preste atenção ao número do Port Number e ao SC associado. Figura 41. Detectores na Rua Dr. Fomm. 15 . 37- Ao final desta etapa, os detectores devem estar posicionados como na Figura 26 e a lista de detectores deve estar como a Figura 42. Figura 42. Posição final de todos os detectores. . Figura 43. Lista final de detectores. 16 . 38- Retorne na lista de Signal Controllers: Signal Control → Signal Controllers. 39- Clique no controlador semafórico 4- Alcântara Machado x Dr. Fomm (criado recentemente) e em para editá-lo. 40- Na janela aberta vá em Type e escolha a opção Epics/ Balance- Local. (Ver Figura 44). Figura 44. Signal Controller Alcântara x Dr. Fomm. . 41- Clique em Edit Controller data e em OK para a janela aberta. 42- Vá em Detector/ calling-point pairs e configure como na Figura 45. Figura 45. Calling- point pairs. 17 . Tabela 48. Descrição dos parâmetros em Detectors/Calling-point pairs. Parâmetro Descrição Veh. Time log-off [s] Tempo após o qual o veículo de transporte público é automaticamente removido (determinado para o caso do detector de log-off falhar em reconhecer a saída do veículo da aproximação). Recomenda-se que seja entre 2-3 vezes do tempo de viagem desde o detector de log-in até o log-off. Sgr. Time log-off [s] Tempo de verde do grupo semafórico após o qual o veículo de transporte público é automaticamente removido. Log-in O primeiro detector que é capaz de detectar a aproximação de um veículo de transporte público. Log-off O detector após a linha de retenção que é capaz de detectar a saída do veículo de transporte público. Fonte: Daniela Penteado. 43- Clique no Signal group 1: Alcântara Machado, depois clique com o botão direito em cima deste grupo e em Add individual traffic demanda para adicionar uma demanda de veículos privado na via. Ver Figura 46. 18 Figura 46. Adicionar demanda de veículos privado ao grupo de sinal Alcântara Machado. . 44- Configure como na Figura 47. Figura 47. Demanda de veículos privados para a Av. Alcântara Machado. . Tabela 49. Descrição dos parâmetros em Individual Traffic Demand. Parâmetro Definição Weight Peso do fluxo de tráfego de transporte privado neste grupo semafórico. O valor recomendado é 1. 19 Number of lanes Número de faixas na aproximação. Maximum speed [km/h] Velocidade máxima na via Time requirements [s] Tempo necessário para um veículo passar pela linha de retenção. Valores usuais: veículos particulares – 2s, VLTs – 4s. Traffic demand active Este botão ativa ou desativa a demanda. Indica para o EPICS se esta demanda deve ser considerada na otimização. Use cyclical flow profiles Este botão deve ser ativado caso o fluxo proveniente das interseções vizinhas seja coordenado. Adapt time requirement Este botão deve ser ativado para que o EPICS adapte os tempos necessários para cada um dos veículos que passa pela interseção. Travel time É o tempo de viagem típico entre o detector e a linha de retenção. Counting detector Todos os detectores devem ser adicionados, com o respectivo tempo de viagem. Note que não é possível adicionar detectores distintos com tempos de viagem idênticos, por isso é necessário atribuir detectores paralelos a um mesmo port number. 20 Occupancy detector Deve ser adicionado caso sejam colocados detectores de ocupação (o grupo semafórico recebe o direito de passagem apenas de o detector estiver ocupado). Subtraction detector Deve ser adicionado caso seja colocado um detector de subtração (por exemplo, no caso de existir um alargamento de faixa com a criação de uma faixa exclusiva de conversão à esquerda, cujo fluxo não deve ser considerado). Fonte: Daniela Penteado. 45- Repita o procedimento 43, mas desta vez clique em Add public transport demand. (Ver Figura 48). Figura 48. Adicionar demanda de transporte público para a Av. Alcântara Machado. . 46- Configure como a Figura 49. Figura 49. Demanda de transporte público para Av. Alcântara Machado. 21 . Tabela 50. Descrição dos parâmetros em Public Transport Demand. Parâmetro Definição Weight Peso do fluxo de tráfego de transporte público neste grupo semafórico. O valor recomendado para a priorização do transporte público varia entre 50-100. Maximum speed [km/h] Igual para a demanda de transporte privado. Time requirement [s] Igual para a demanda de transporte privado. Traffic demand active Igual para a demanda de transporte privado. Travel time É o tempo de viagem típico entre o primeiro detector do par de calling-point e a linha de retenção. O EPICS utiliza um perfil trapezoidal de probabilidades para a chegada do transporte público à linha de retenção, que é calculado automaticamente a partir do tempo de viagem típico. É possível editar esses valores clicando sobre a seta à direita. Calling-point pair Deve ser selecionado o par de calling-point da lista. Has own lane Deve ser indicado se o transporte público tem própria faixa (ex. faixa exclusiva de ônibus) ou não. 22 Fonte: Daniela Penteado. 47- Repita o procedimento 43, mas desta vez para o grupo de sinal da Rua Dr. Fomm. (Ver Figura 50). Figura 50. Adicionar demanda de transporte privado para a Rua Dr. Fomm. . 48- Configure como na Figura 51. Figura 51. Demanda de veículos privados para a Rua Dr. Fomm. . 49- Clique em Signal Controller 4 e mude para 212 o EPICS Time Horizon como na Figura 52. Figura 52. My signal control 4. 23 50- Clique em Signal groups e observe as informações. (Ver Figura 53). Figura 53. Signal groups. . Tabela 51: Descrição dos parâmetros em Signal Groups. Parâmetro Descrição Under EPICS Control Determina se o grupo semafórico será ou não controlado pelo EPICS. Também indica ao EPICS se o grupo semafórico deve ser levado em conta quando da otimização realizada. Cyclical in P1 Determina se o grupo semafórico deverá ser cíclico ou não (ou seja, se deverá obrigatoriamente se tornar verde em cada ciclo ou apenas semiatuado). PX representa o número da programação semafórica. Minimum Red in P1 É o mínimo intervalo de vermelho que deverá ocorrer a cada ciclo. Após esse tempo mínimo, a indicação de verde pode ocorrer. 24 Maximum Red in P1 É o mínimo intervalo de vermelho que pode ocorrer a cada ciclo. Após esse tempo máximo, a indicação de verde deverá obrigatoriamente ocorrer. 25 Fonte: Daniela Penteado. 50- Clique em Signal programs> 1: Stage 2, Stage 1 Stage based> EPICS parameters. (Ver Figura 54). Figura 54. Caminho até EPICS parameters. . 51- Clique duas vezes com o botão esquerdo em cima dos X’s em Active para habilitar as transições de estágio que o EPICS pode realizar. Configure como na Figura 55. Figura 55. Configurações do EPICS parameters. . Tabela 52: Descrição dos parâmetros em EPICS Parameters. Parâmetro Definição Earliest Start Instante do ciclo [s] que define o primeiro instante em que o estágio pode iniciar. 26 Latest End Instante do ciclo[s] que define o último instante em que o estágio pode terminar. Minimum Length A duração mínima do estágio [s]. Maximum Length A duração máxima do estágio [s]. Preferred Start Instante de início preferido do estágio, definido pela programação de tempos fixos. Este instante de início preferido será levado em consideração pelo EPICS caso o custo (definido abaixo) for superior a 0. Preferred End Instante de fim preferido do estágio, definido pela programação de tempos fixos. Cost/Sec Preferred Custo de um instante de início e/ou fim igual ao preferido (usualmente 0). Cost/Sec Non-Preferred Custo de um instante de início e/ou fim diferente do preferido (entre 5 e 20). Interstage - Active Para cada interstage, ou seja, transição de estágios, determina-se se o EPICS pode utilizar o interstage para realizar a otimização. Isto indica quais transições de estágio o EPICS pode realizar (qual estágio termina e qual estágio se inicia). Fonte: Daniela Penteado. Clique no botão para salvar e feche a janela. 53- Na janela de configurações do controlador semafórico, clique em OK novamente para fechar. Note que as alterações relativas à configuração do EPICS foram 27 registradas diretamente no arquivo SIG do controlador semafórico. Caso queira testar diferentes configurações do EPICS para um mesmo controlador, o ideal é salvar as modificações em arquivos SIG diferentes, de forma a não perder as demais modificações que havia feito (não sendo necessário reconfigurar o EPICS toda vez, apenas recarregar o arquivo SIG correspondente). 54- Volte em Signal Heads (passo 4) e mude o controlador semafórico dos sinais 889, 928, 967, 460, 37 e 38 para o SG 4:1 Alcântara Machado e o controlador semafórico dos Signal heads 403, 346 e 11 para o SG 4:2 Dr. Fomm. 55- Agora é só simular e avaliar os resultados obtidos. Dica: ative em Evaluation → Window → Signal Times Table para visualizar a atuação do EPICS na programação semafórica desta interseção. 56- Para avaliar os resultados basta clicar em Evaluation → Vehicle Travel Times e observar os valores. 57- Os resultados das transversais podem ser analisados através de Evaluation → Link Results.