Правила и примеры для определения мезо-узлов сети

Мезо-узлы сети должны быть корректно смоделированы, чтобы Vissim мог реалистично моделировать конфликты в мезоскопической имитации. Это решающим образом влияет на результат динамического распределения с мезоскопической имитацией. Четко соблюдайте правила для моделирования мезо-узлов сети. Просматривайте примеры для правильного и ошибочного определения мезо-узлов сети и читайте соответствующие описания, прежде чем моделировать мезо-узлы сети.

Правила для определения мезо-узлов сети

• Правило 1: мезо-узлы сети должны быть определены везде, где на отрезке начинается или заканчивается более одного соединяющего отрезка.

Исключением является остановка в кармане: не требуется определять мезо-узлы сети в начале и конце соединяющего отрезка, который ведет к отрезку остановки в кармане, а также в начале и конце соединяющего отрезка, который ведет от остановки в кармане к исходному отрезку.

• Правило 2: для каждого транспортного узла необходимо определить хотя бы один мезо-узел сети. В зависимости от геометрии узла могут потребоваться несколько мезо-узлов сети.

К точкам узлов с приоритетом проезда относится следующее: должны быть определены все конфликтные зоны. Для решения о том, какие конфликтные зоны должны располагаться в специальных мезо-узлах сети, проверьте:

• Где должно останавливаться транспортное средство? Транспортное средство во всех конфликтах поворотов в узле всегда останавливается перед мезо-узлом сети. Моделируйте мезо-узел сети так, чтобы ребро мезо-узла сети приблизительно соответствовало позиции остановки ТС в реальности, к примеру, стоп-линии.
• Релевантны ли входящие мезо-ребра, с которых ТС с приоритетом проезда достигают мезо-узла сети, для всех конфликтов поворотов в мезо-узле сети? Размер и расположение узла определяют, какие мезо-ребра воспринимаются как ребра с приоритетными транспортными средствами (Релевантные и не релевантные ребра для мезо-конфликтов).
• Каково время в пути на входящем мезо-ребре, с которого ТС с приоритетом проезда достигают мезо-узла сети? Это время в пути должно быть больше, чем минимальный временной мезо-промежуток между ТС подчиненного потока.

Для точек узлов со светофорным регулированием действует следующее: решающими факторами являются позиция остановки и пропускная способность. Транспортное средство всегда останавливается перед мезо-узлом сети. Если реальную ситуацию можно воспроизвести не только с помощью мезо-узла сети, смоделируйте несколько узлов, к примеру, для отдельно идущего поворота направо.

• Правило 3: на мезо-ребрах поворотов не должны изменяться следующие параметры.
• количество полос движения
• тип манеры езды на отрезке
• Мезо-скорость, если выбрана модель мезо-скорости на базе отрезков (Модель следования за впереди идущим ТС мезоскопической имитации).

Таким образом, определяющие отрезки мезо-поворота должны иметь те же значения (Атрибуты мезо-поворотов).

Примечание: Учитывайте ограничения и указания, действующие для определения мезо-узлов сети (Определить мезо-узлы сети).

Примеры использования правил определения мезо-узлов сети

Следующие примеры демонстрируют, как на практике используются правила моделирования транспортных узлов. Сначала отображается, какое воздействие позиция мезо-узлов сети оказывает на то, где транспортное средство останавливается перед конфликтной зоной и какие ребра оно воспринимает как релевантные.

• Последствия ошибочного и корректного размещения мезо-узлов сети
• Релевантные и не релевантные ребра для мезо-конфликтов

После этого разъясняется, как эти правила действуют при моделировании различных транспортных узлов. Для различных объектов сети объясняется воздействие на создание мезо-графа и на имитацию:

• Узлы в областях, в которых изменяется количество полос движения
• Моделирование соединяющих отрезков в мезо-узлах сети
• Моделирование регулируемого транспортного узла
• Моделирование транспортного узла с уширением полосы движения
• Моделирование транспортного узла с объездом и треугольным островком
• Моделирование кольцевых пересечений
• Моделирование зон малоскоростного движения на отрезках
• Моделирование ССУ на отрезках

Последствия ошибочного и корректного размещения мезо-узлов сети

Следующий пример описывает для трехподходного перекрестка с девятью конфликтами поворотов значение времени в пути как минимального временного мезо-промежутка между ТС на ребре. В девяти  конфликтах поворотов вручную определены девять мезо-узлов сети (1 до 9):

Подобное моделирование не рекомендуется, если время в пути на ребре меньше, чем "Мезо — мин. временной промежуток между ТС" конфликта в мезо-узле сети, в который ведет это ребро. В результате этого конфликты ошибочно отображаются в мезоскопической имитации. Это демонстрирует следующий рисунок и разъясняет описание ниже.

Ситуация:  транспортное средство прибывает снизу и поворачивает налево выше.

Конфликты ошибочно отображаются в мезоскопической имитации: Причина: слишком короткое время в пути в некоторых ребрах, ведущих в узлы. Последовательности: транспортное средство останавливается также в ошибочных местах. Транспортное средство останавливается для конфликта в узле 9 в корректной позиции a. Транспортное средство останавливается для конфликта в узле 6 в позиции b и воспринимает только ребро между узлами 5 и 6. Время в пути в ребре между узлами 5 и 6 действует как минимальный временной промежуток, если это время в пути меньше, чем введенный "Мезо — мин. временной промежуток между ТС" для конфликта. То же самое действует в следующих узлах: Транспортное средство останавливается для конфликта в узле 3 в позиции c и воспринимает только ребро между узлами 3 и 2. Время в пути в ребре между узлами 3 и 2 действует как минимальный временной промежуток, если это время в пути меньше, чем введенный "Мезо — мин. временной промежуток между ТС" для конфликта. Транспортное средство останавливается для конфликта в узле 1 в позиции d и воспринимает только ребро между узлами 1 и 2. Время в пути в ребре между узлами 1 и 2 действует как минимальный временной промежуток, если это время в пути меньше, чем введенный "Мезо — мин. временной промежуток между ТС" для конфликта.

Если транспортное средство останавливается в ошибочном месте и время в пути в ребре, ведущем в мезо-узел сети, очень мало, то это время в пути действует как минимальный временной промежуток и Vissim не может реалистично отображать конфликты в мезоскопической имитации, как показано на рисунке выше.

Если, например, для узла 3 на рисунке выше не определен мезо-узел сети, то в этом месте Vissim не распознает мезо-конфликт, конфликт игнорируется в мезоскопической имитации.

Решение: если для подобных перекрестков с короткими ребрами между конфликтами соответственно определен только один мезо-узел сети, то Vissim может реалистично отображать конфликты в мезоскопической имитации. Только в одном мезо-узле сети поворачивающее налево ТС имеет только одну позицию для остановки, а именно, для всех последующих конфликтов. Время в пути во входящих ребрах достаточно большое и транспортное средство останавливается в корректном месте. Это показывает следующий рисунок и разъясняет описание ниже:

Правильное моделирование: время в пути достаточно большое во всех ребрах, ведущих в узлы в местах конфликта. В результате этого транспортное средство останавливается в корректном месте:

• Транспортное средство воспринимает для конфликта 11 в черной точке ребро, ведущее из узла 1 в узел 2. Если время в пути в этом ребре больше, чем "Мезо — мин. временной промежуток между ТС" для конфликта, то в качестве минимального временного промежутка действует введенное значение, например 3,5 с.
• Транспортное средство воспринимает для конфликтов 22 и 33 в красных точках входящее ребро между узлами 3 и 2. Если время в пути в этом ребре больше, чем "Мезо — мин. временной промежуток между ТС" для конфликта, то в качестве минимального временного промежутка действует введенное значение, например 3,5 с.

Релевантные и не релевантные ребра для мезо-конфликтов

Этот пример показывает кольцевое пересечение (правостороннее движение), для которого на левом рисунке корректно размещены несколько мезо-узлов сети и на правом рисунке размещен только один мезо-узел сети, охватывающий все кольцевое пересечение. Оба следующих рисунка демонстрируют, какие мезо-ребра воспринимает транспортное средство, когда оно останавливается перед мезо-узлом сети:

• Правильное моделирование: моделирование на левом рисунке показывает, что транспортное средство воспринимает релевантное мезо-ребро (желтая область между нижними обоими мезо-узлами сети), ведущее напрямую в корректно размещенный мезо-узел сети, перед которым останавливается транспортное средство. Действует корректный минимальный временной мезо-промежуток между ТС.
• Неправильное моделирование: моделирование на правом рисунке не позволяет транспортному средству воспринимать релевантное мезо-ребро. Для конфликтов в мезо-узле сети, к примеру, для въезда ТС на круговую проезжую часть, транспортное средство может воспринимать только не релевантные мезо-ребра (три желтых мезо-ребра, ведущих в мезо-узел сети слева, вверху и справа). Однако транспортное средство не может воспринимать релевантное ребро, как показано на рисунке слева. Таким образом, транспортное средство не может учитывать  корректный минимальный временной мезо-промежуток между ТС. Транспортное средство останавливается перед мезо-узлом сети и предоставляет проезд транспортным средствам, въезжающим справа, сверху и слева, так как оно воспринимает только их мезо-ребра.

Правильно: ТС воспринимает релевантное мезо-ребро (желтая область между обоими нижними мезо-узлами сети).	Неправильно: ТС может воспринимать только нерелевантные мезо-ребра (желтая область).
: транспортное средство прибывает снизу и хотело бы въехать справа в кольцевое пересечение.

Узлы в областях, в которых изменяется количество полос движения

Области, в которых изменяется количество полос движения, могут по-разному моделироваться и тем самым по-разному действовать на динамическое распределение потоков с мезоскопической имитацией. Это показывает следующий рисунок и разъясняет описание в таблице ниже.

Соединяющий отрезок соединяет двухполосный отрезок с однополосным отрезком:

Транспортное средство может сменить полосу движения только в конце мезо-узла. Это действует для автоматически созданных Vissim мезо-узлов, а также для смоделированных мезо-узлов сети (Мезоскопическая модель узлов-ребер).

Моделирование	Ситуация	Мезоскопическая имитация
A	один соединяющий отрезок нет смоделированных мезо-узлов сети	Vissim автоматически создает мезо-узел в начале соединяющего отрезка. На двухполосном отрезке ТС могут использовать только правую полосу, что не соответствует действительности.
B	один соединяющий отрезок один смоделированный мезо-узел сети	Vissim автоматически создает мезо-узел в начале соединяющего отрезка. Поэтому не нужно вручную определять мезо-узел сети. Этот мезо-узел сети определен вручную, чтобы, в отличие от A, использовать обе полосы движения с возможностью смены полосы. На двухполосном отрезке ТС могут использовать обе полосы движения. Левую полосу ТС могут использовать до смоделированного мезо-узла сети. В конце этого мезо-узла сети все ТС должны перестроиться из левой полосы в правую.
C	два соединяющих отрезка один смоделированный мезо-узел сети	На двухполосном отрезке ТС могут использовать обе полосы движения. Если при динамическом распределении один из соединяющих отрезков закрыт, то для поиска путей будет доступен только один соединяющий отрезок. А для мезоскопической имитации доступными остаются оба соединяющих отрезка. Заблокируйте одно из обоих ребер для динамического распределения. Таким образом вы избежите параллельных ребер в динамическом распределении. Параллельные ребра значительно увеличивают количество возможных путей.

Соединяющий отрезок соединяет однополосный отрезок с двухполосным отрезком:

Моделирование	Ситуация	Мезоскопическая имитация
D	один соединяющий отрезок нет смоделированных мезо-узлов сети	Vissim автоматически создает мезо-узел в конце соединяющего отрезка. ТС могут использовать обе полосы двухполосного отрезка. Чтобы использовать правую полосу, ТС должно сменить полосу движения. Смена полосы штрафуется при выборе полосы движения, поэтому предпочтение отдается левой полосе.
E	два соединяющих отрезка один смоделированный мезо-узел сети	На двухполосном отрезке ТС могут использовать обе полосы движения. Так как обе полосы доступны напрямую, нет необходимости в смене полосы и ТС равномерно распределяются на эти полосы, если обе полосы разрешены для прохождения маршрута ТС. Заблокируйте одно из обоих ребер для динамического распределения. Таким образом вы избежите параллельных ребер в динамическом распределении. Параллельные ребра значительно увеличивают количество возможных путей.

Моделирование соединяющих отрезков в мезо-узлах сети

Правило	Описание
1	Мезо-узлы сети должны быть определены везде там, где на отрезке начинается или заканчивается более одного соединяющего отрезка.
	Один отрезок ведет в узел. Два соединяющих отрезка ведут из узла. Соединяющие отрезки не должны полностью лежать в узле. Соединяющие отрезки должны начинаться в узле.
	Правильно:	Ошибочно:

 

Правило	Описание
1	Мезо-узлы сети должны быть определены везде там, где на отрезке начинается или заканчивается более одного соединяющего отрезка.
	Соединяющие отрезки не должны полностью лежать в узле. Левый мезо-узел сети: в него ведут два соединяющих отрезка. Соединяющие отрезки должны заканчиваться в узле. Правый мезо-узел сети: из него ведут два соединяющих отрезка. Соединяющие отрезки должны начинаться в узле.
	Правильно:	Ошибочно:

 

Правило	Описание
1	Мезо-узлы сети должны быть определены везде там, где на отрезке начинается или заканчивается более одного соединяющего отрезка.
	Если переход из отрезка с одной полосой движения в отрезок с двумя полосами смоделирован с помощью двух соединяющих отрезков,то они должны полностью находиться в узле.
	Правильно:	Ошибочно:

 

Правило	Описание
3	На мезо-ребрах поворотов не должны изменяться: количество полос движения тип манеры езды на отрезке Мезо-скорость, если выбрана модель мезо-скорости на базе отрезков (Модель следования за впереди идущим ТС мезоскопической имитации).
	Количество полос движения должно быть одинаковым для всех определяющих отрезков в пределах мезо-узла сети. В отличие от этого количество полос движения входящего мезо-ребра может отличаться от количества полос движения исходящего мезо-ребра.
	Правильно:	Ошибочно:

Моделирование регулируемого транспортного узла

Правило	Описание
2	Для каждого транспортного узла необходимо определить по крайней мере один мезо-узел сети. В зависимости от геометрии узла могут потребоваться несколько мезо-узлов сети.
	Светофор может определяться на отрезках или соединяющих отрезках. Разместите светофоры в пределах мезо-узла сети. Если светофор удален от края данного узла менее чем на 5 м, дополнительный мезо-узел не создается автоматически. Vissim предполагает, что транспортное средство остановится на границе узла, а светофор относится к данному узлу. Если светофор удален от края данного узла более чем на 5 м, Vissim автоматически создает дополнительный мезо-узел. Если мезо-узлы слишком плотно прилегают друг к другу, то ребро между данными мезо-узлами может стать таким коротким, что Vissim в определенных ситуациях не сможет реалистично отображать манеру езды ТС. Причина заключается в том, что Vissim рассматривает ТС только в том ребре, которое ведет в узел, а не в дополнительные узлы вниз по направлению движения. На рисунке справа это значит: Если светофоры расположены в 10 м до мезо-узла сети транспортного узла, Vissim автоматически создает мезо-узел возле светофоров. В результате ребро между обоими узлами будет равно 10 м. Для ТС, движущегося с скоростью 10 м/сек, время в пути на этом ребре будет составлять 1 сек. Эта одна секунда будет воздействовать на ТС, следующее справа и поворачивающее налево, в качестве минимального временного промежутка, независимо от того, какой минимальный временной мезо-промежуток между ТС действительно определен, так как это ТС не может видеть за пределами мезо-узла, приближается ли слева другое ТС, которому оно должно уступить дорогу. Однако минимальный временной промежуток в 1 с слишком короткий для предоставления приоритета проезда. Решения: разместите светофоры в пределах мезо-узла сети, уменьшите расстояние между светофорами и мезо-узлом сети до значения менее 5 м или убедитесь в том, что длина ребра, ведущего в узел, имеет такое значение, при котором время в пути на этом ребре будет больше, чем "Мезо — мин. временной промежуток между ТС" конфликта поворота в узле.
	Правильно: светофоры размещены в мезо-узле сети или максимально в 5 м от него.	Не рекомендуется: светофоры размещены более чем в 5 м от мезо-узла сети.

Моделирование транспортного узла с уширением полосы движения

Правило	Описание
2	Для каждого транспортного узла необходимо определить по крайней мере один мезо-узел сети. В зависимости от геометрии узла могут потребоваться несколько мезо-узлов сети.
	Уширение полосы движения не может находиться в узле. При создании мезо-графа Vissim автоматически создает мезо-узел типа Прочие в месте, где начинается уширение полосы движения (Атрибуты мезо-узлов).
	Правильно:	Ошибочно:

Моделирование транспортного узла с объездом и треугольным островком

Правило	Описание
2	Для каждого транспортного узла необходимо определить по крайней мере один мезо-узел сети. В зависимости от геометрии узла могут потребоваться несколько мезо-узлов сети.
	Правило 1 предписывает, что мезо-узлы должны быть размещены в тех местах, где начинается и заканчивается объезд. Эти узлы должны иметь атрибут Применить для мезоскопической имитации. На рисунке справа внизу транспортное средство, прибывающее слева и поворачивающее направо вниз, ожидает уже в начале полосы для поворота направо перед крупным узлом, отражающим весь перекресток. Такой подход не рекомендуется. На рисунке слева  транспортное средство ожидает только в конце полосы для поворота направо перед небольшим, специально с этой целью смоделированным мезо-узлом сети. Кроме того, транспортный узел сам также должен находиться в мезо-узле сети.
	Правильно:	Не рекомендовано:

Моделирование кольцевых пересечений

Примечание: Следующие указания по моделированию кольцевых пересечений относятся к кольцевым пересечениям небольшой сложности, к примеру, только с одной полосой движения, без или только одним объездом или с небольшим числом въездов и съездов. В случае более сложных кольцевых пересечений или кольцевых пересечений, конфликты которых не могут корректно отображаться в мезоскопической имитации, можно определять фрагменты и выполнять гибридную имитацию (Применение гибридной имитации).

 

Правило	Описание
2	Для каждого транспортного узла необходимо определить по крайней мере один мезо-узел сети. В зависимости от геометрии узла могут потребоваться несколько мезо-узлов сети.
	Каждое ответвление и тем самым каждый въезд и каждый выезд должны располагаться в мезо-узле сети. Соединяющие отрезки не должны полностью располагаться в узле. При наличии дополнительно объезда мезо-узлы сети должны быть размещены в тех местах ответвлений, где начинается и заканчивается объезд. Эти узлы должны иметь атрибут Применить для мезоскопической имитации.
	Правильно:	Ошибочно:

Моделируйте мезо-узлы сети для кольцевого пересечения в зависимости от расстояния между выездом и следующим въездом, используя либо Подход A, либо Подход B. Это показано на следующих рисунках и объяснено в описаниях далее.

Описание подхода A
Если расстояние между выездом и следующим ниже по направлению движения въездом достаточно большое, тогда определите отдельный мезо-узел сети для выезда и въезда. Это встречается в следующих случаях: Условие 1: время в пути на круговой проезжей части между выездом x и следующим ниже по направлению движения въездом y больше, чем "Мезо — мин. временной промежуток между ТС" для конфликта в y или равно ему: txy > tGZ(y). Если это условие не выполняется, но выполняется следующее, тогда вы все равно можете моделировать с учетом подхода A: Условие 2: для правостороннего движения: время в пути на круговой проезжей части между выездом х и следующим ниже по направлению движения въездом y больше времени в пути проезжей части дороги между предыдущим выше по направлению движения въездом b и следующим ниже по направлению движения выездом x или равно ему: tbx < txy. Для конфликта в y в качестве минимального временного промежутка действует время в пути на круговой проезжей части между выездом x и следующим ниже по направлению движения въездом y.
Правильно: txy > tGZ(y) или tbx < txy

При экспорте сети из Visum и импорте в Vissim с помощью импорта ANM Vissim автоматически создает мезо-узлы сети. на основе подхода А. После этого не требуется редактировать эти мезо-узлы сети (Созданные объекты сети из импорта ANM). Таблица показывает на примере нескольких вариантов скоростей минимальное расстояние между выездом x и следующим ниже по направлению движения въездом y при минимальном временном промежутке 3,5 с, чтобы выполнялось условие 1 подхода A.

Скорость ТС на круговой проезжей части		Мин. расстояние [м] x-y для выполнения условия 1
м/сек	км/ч
1	3,6	3,5
2	7,2	7,0
3	10,8	10,5
5	18	17,5
7	25,2	24,5
10	36	35,0
14	50,4	49

Описание подхода B
Если расстояние между выездом и следующим ниже по направлению движения въездом недостаточно большое, то определите совместный мезо-узел сети для выезда и въезда. Это встречается, если одновременно возникают оба следующих случая: Время в пути на круговой проезжей части между въездом b и следующим ниже по направлению движения выездом x больше, чем время в пути между выездом x и следующим ниже по направлению движения въездом y: tbx > txy. Время в пути на круговой проезжей части между выездом x и следующим ниже по направлению движения въездом y меньше, чем "Мезо — мин. временной промежуток между ТС" для конфликта в y: txy < tGZ(y).
Правильно: tbx > txy и  txy < tGZ(y)

Оба следующих рисунка показывают неверные подходы к определению мезо-узлов сети. Эти подходы не ведут к корректному отображению конфликтов в мезоскопической имитации:

Неверный подход 1: расстояние между въездом и следующим ниже по направлению движения выездом недостаточно большое. В результате в каждом узле возникает слишком много конфликтов: 4 мезо-ребра поворотов: из кольцевого пересечения из въезда в кольцевое пересечение в выезд 6 конфликтов мезо-поворотов Решение: если въезд и следующий ниже по направлению движения выезд расположены очень близко друг к другу, моделируйте на основе подхода A, даже если между мезо-узлами сети короткие ребра. При этом в каждом из этих двух мезо-узлов сети имеет место только соответственно один конфликт на примыкании или ответвлении. На ответвлении короткое ребро, ведущее из мезо-узла сети не играет роли.

Изображение ниже Неверный подход 2: в кольцевом пересечении смоделирован только один мезо-узел сети для всех конфликтов. Последовательность: конфликты отображаются нереалистично, ТС останавливаются в ошибочных местах и для конфликтов воспринимаются нерелевантные ребра для временного промежутка между ТС.

Моделирование зон малоскоростного движения на отрезках

Описание
Зоны малоскоростного движения на отрезках учитываются только, если на отрезках используется модель мезо-скоростей на базе ТС. На верхнем рисунке для всего мезо-ребра действует определенное для зоны малоскоростного движения распределение скорости для ТС, движущихся по правой полосе движения с Запада (слева) на Восток (направо). Если зона малоскоростного движения должна иметь локальное воздействие, то необходимо вставить мезо-узел сети (Определение узлов). Зона малоскоростного движения должна полностью находиться в этом узле. Мезо-ребро внутри узла является мезо-ребром поворота, на котором действует распределение скорости зоны малоскоростного движения. Решения нужной скорости рассматриваются в мезоскопической имитации аналогичным способом.

Моделирование ССУ на отрезках

Описание
В случае светофоров на отрезках не должны создаваться узлы. В этом случае на отрезке автоматически создается мезо-узел типа Прочие (Атрибуты мезо-узлов). В результате этого Vissim автоматически создает два мезо-ребра.