Modelo Continuo Anisótropo de Tráfico Urbano: Una Formulación Evolutiva

Autores

  • Víctor H. Cortínez Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Bahía Blanca, Centro de Investigaciones de Mecánica Teórica y Aplicada & Universidad Nacional del Sur, Departamento de Ingeniería & Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Bahía Blanca, Argentina.
  • Patricia N. Dominguez Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Bahía Blanca, Centro de Investigaciones de Mecánica Teórica y Aplicada & Universidad Nacional del Sur, Departamento de Ingeniería. Bahía Blanca, Argentina.
  • Cecilia I. Stoklas Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Bahía Blanca, Centro de Investigaciones de Mecánica Teórica y Aplicada. Bahía Blanca, Argentina.

DOI:

https://doi.org/10.70567/mc.v41i16.82

Palavras-chave:

Tráfico urbano, Congestión, Modelo continuo evolutivo, Elementos finitos

Resumo

En este trabajo se presenta un modelo continuo para determinar la distribución de vehículos en una red vehicular urbana bajo condiciones de congestión. La formulación conduce a un sistema evolutivo de ecuaciones diferenciales parciales que puede resolverse convenientemente mediante el método de elementos finitos. Las características del entramado de calles están codificadas en parámetros del sistema similares a las conductividades de una ecuación de difusión. La solución asintótica de tal sistema (para tiempos suficientemente altos) converge a los flujos vehiculares y tiempos de viaje correspondientes al equilibrio de Wardrop. Se presenta la formulación del problema y se estudia la eficiencia del modelo mediante una comparación de resultados con aquellos determinados con el tradicional enfoque discreto detallado.

Referências

Boyles, S.D., Lownes, N. E. y Unnicrishan, A., Transportation network Analysis, volumen I. Ver. 0.90, https://sboyles.github.io//blubook.html, 2022.

Ferris, M., Meerus, A y Rutherford, T., Computing Wardropian equilibria in a complementarity framework. Optimization Methods and Software, volumen X, 5, 669-685, 1999. https://doi.org/10.1080/10556789908805733

Xu, S., Jiang, W., Deng, X. Y. y Shou, Y., A modified Physarum-inspired model for the user equilibrium traffic assignment problem, Applied Mathematical Modelling 55:340-353, 2018. https://doi.org/10.1016/j.apm.2017.07.032

Dominguez, P.N., Stoklas, C.I. y Cortínez, V.H., Un Enfoque de Elementos Finitos para el Problema Generalizado de Asignación de Tráfico. Mecánica Computacional, 38:1427-1436, 2021.

Dominguez, P.N., Peinado, M.L. y Cortínez, V.H., Diseño de redes de transporte urbano, Mecánica Computacional, 40:1117-1126, 2023.

Sasaki T., Iida Y., y Yang H., User equilibrium traffic assignment by continuum approximation of network flow. 11th International Symposium of Transportation and Traffic Theory, 233-252. Yokohama, Japan, 1990.

Du, Y., Wong, S. y Sun, L.J. A Multi-Commodity Discrete/Continuum model for a traffic equilibrium system. Transportmetrica A: Transport Science, 12 (3): 249-271, 2016. https://doi.org/10.1080/23249935.2015.1128011

Dominguez, P.N. Un nuevo modelo continuo de asignación de tráfico para el diseño óptimo de redes de transporte urbano. Tesis doctoral, Departamento de Ingeniería, Universidad Nacional del Sur, 2013.

Cortínez, V.H. y Dominguez, P.N., Un modelo de difusión anisótropa para el estudio del tráfico urbano. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, 29(1):1-11. 2013. https://doi.org/10.1016/j.rimni.2011.10.005

Cortínez, V.H. y Dominguez, P.N. An anisotropic continuum model for traffic assignment in mixed transportation networks. Applied Mathematical Modelling, 50: 340-350, 2017. https://doi.org/10.1016/j.apm.2017.06.004

Publicado

2024-11-08

Edição

Seção

Artigos completos da conferência MECOM 2024