martes, 2 de marzo de 2010

El trafico nuestro de cada dia

Este caso es presentado por: caso1 En donde vemos una intersección de 2 avenidas en Shanghai, en ella la población tiende a hacer lo que le da la gana (quien no quisiera un delorean en esa situación?)
El segundo estimulo donde vemos una simulación (grafica) de flujo de trafico (como se mueven los carros por la carretera~), bajo diferentes tipos de estimulos (semaforos, caminos empinados/transitos, obstaculos en la carretera, etc.).

De los 2 estimulos sacamos las metas:
/* actualizar cuando ya lo suban
http://simulaciondesistemaspisis.blogspot.com/
*/

Meta 1: Introducción.

Si usted vive en una isla desierta tal vez nunca halla encontrado con este perturbante efecto llamado "trafico".
Para todos aquellos otros seres humanos que se hallan visto envueltos en esto tendrán una idea de lo que estamos hablando.
Algo importante (para nosotros cuya meta es la simulación) es preguntarnos que factores influyen en el trafico.

Para aquellos que viven en una ciudad turistica, y para los que no, probablemente han visto como el trafico en periodo vacacional aumenta (disminuye resp.), así que podemos decir que la cantidad de carros en movimiento influye en el trafico, entre mas el trafico es mas "dificil" y entre menos es mas "facil".

Por supuesto no es la misma el trafico en Tokyo a el trafico en Shanghai
http://www.youtube.com/watch?v=QXtOdSgf6Ic
Así que no solo lo que afecta es la cantidad de entes en el sistema vial, sino el comportamiento de estas "entes", por ejemplo en Shanghai vemos que estas "entes" tienden a ignorar las reglas de transito (esperemos que exista tal cosa), mientras que en japón al ser mas ordenados el trafico no es tan considerable.

Factores mas sencillos de tener encuenta son por ejemplo el número de carriles (disponibles), la velocidad permitida, el número de obstaculos (semaforos, baches, hombres trabajando, etc.) y su distribución.

Ahora también es importante establecer las reglas de como se comportan estos entes (de ahora en adelante automovilistas), por ejemplo hay automovilistas que conducen mas agresivamente que otros, o existen zonas con limites de velocidad.

Cuando uno va manejando por ahí no conduce como Pedro por su casa, si no que, ya sea consiente o subconsientemente, tomamos en cuenta lo que nos rodea para determinar nuestra velocidad y aceleración.
Para esto tomamos en cuenta la distancia de nosotros a la que se encuentran los coches, la velocidad que estos llevan, así como su aceleración.

Ahora, ¿por qué nos interesaría simular el trafico?
Una razón para simular sería que planeamos modificar de cierta manera la vialidad, por ejemplo ampliando carriles, modificando los tiempos de verde y rojo de semaforos, la construcción de una joroba, establecer limites de velocidad para prevenir accidentes, etc.

Y claro que todas estas cosas son procesos costosos de realizar y no es factible realizarlos sin tener una idea de como afectara este cambio al trafico (no parece ser de esta manera en mty =( ).

Los embotellamientos (colas) como ya vimos en el caso anterior:
http://karlosimulacion.blogspot.com/2010/02/caso-6-la-cola-o-viernes-15.html
Son causados porque la cantidad de llegadas al sistema es mayor que la cantidad de personas que son atendidas y desalojadas del sistema.
En el caso de flujo de trafico podemos ver a los servidores como los carriles libres o los semaforos.
En el caso de los semaforos la idea es bastante directa, llegan carros al semaforo mientras esta en rojo y estos esperan en la cola, cuando el semaforo cambia a verde los primeros en llegar son los primeros en ser atendidos (FIFO) y estos pueden continuar en su alegre vida de conductores.
En el caso de los carriles libres, esto podemos verlo como un gran servidor (todo el carril), cuando un carril se obstruye este pedazo de servidor se cierra, ademas los tiempos de servicio de los carriles (o mejor dicho el tipo de servicio que el cliente requiere) varian con respecto a otros factores, por ejemplo si hay un choque que obstruye un carril, el tiempo de servicio de los otros carriles se vuelve mas lento (requieren mas tiempo para ser atendidos), pues los coches van a una velocidad mas lenta.

Meta 2 y 3:
Hay diferentes formas en que podemos analizar el flujo de trafico, podemos verlo como un flujo (perspectiva macroscopica), como individuos (microscopica).
En la perspectiva macroscopica nos interesa conocer/estimar/analizar, la cantidad de flujo (coches) que pasan por cierta área de la vialidad, ademas consideramos la velocidad de los coches como en un flujo.
La otra forma (en la cual nos enfocaremos) analiza a cada coche como un ser individual, en el cual nos interesa su posición, su velocidad, aceleración y dirección.
Y estas vienen dadas como ya dijimos por las cosas que lo rodean.


De los factores antes mencionados:
Si no tenemos ningun carro enfrente tenderemos acelerar hasta una velocidad limite (digamos 200km/h), pero si tenemos un carro, un bache o un semaforo enfrente tenderemos a modificar nuestra velociad en base a ello, si es un semaforo en rojo tenderemos a frenar hasta alcanzar una velocidad = 0 antes de llegar a el.
Si es un carro el que tenemos enfrente, nuestra velocidad dependera de la distancia a la que esté este carro de nosotros, ademas de la velocidad que lleva ese carro y su aceleración.
Si el carro que esta frente a nosotros se encuentra muy proximo bajaremos la velocidad hasta alcanzar una cierta distancia minima (distancia de seguridad).
Si el carro que se encuentra frente a nosotros frena precipitadamente nosotros también seguramente haremos lo mismo.
El pseudocodigo para esto por ejemplo podría ser:

Para t=0; t < t =" t" t="0," t =" t"> findelcarril )
eliminar carro(i) del sistema
fin
Graficar la posición de los coches.
fin

Por ejemplo, una forma de calcular la aceleración se encuentra en la siguiente pagina:
http://www.vwi.tu-dresden.de/~treiber/MicroApplet/IDM.html



Meta 4.
Aplicaciones:
Simulación de trafico pues se aplica claramente al trafico =p.

Por ejemplo en
http://www.cea-ifac.es/actividades/jornadas/XXV/documentos/34-ososareast.pdf

El objetivo de su trabajo fue el obtener una herramienta para simular tráfico ubrbano con el fin de observar el comportamiento de la red viaria ante variaciones de los parámetros que configuran su funcionamiento, de forma que se pueda:
Experimentar con las distintas politicas de control antes de ponerlas en funcionamiento en la red semafórica.
Observar el comportamiento del tráfico ante posibles incidencias en la vía, como puedan ser cortes de calles, obras, acontecimientos festivos, etc.

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