Aplicação de simulação de eventos discretos para melhorar o tráfego veicular numa região semaforizada do município de Uberaba – MG

Vinicius Ferreira Nascimento; Douglas Moura Moura Miranda

doi:10.5585/exactaep.2022.20897

Autores

Vinicius Ferreira Nascimento Universidade Federal do Triângulo Mineiro / Uberaba - MG https://orcid.org/0000-0002-7371-2370
Douglas Moura Moura Miranda Universidade Federal do Triângulo Mineiro / Uberaba - MG https://orcid.org/0000-0001-9025-9849

DOI:

https://doi.org/10.5585/exactaep.2022.20897

Palavras-chave:

simulação discreta, otimização, tráfego de veículos, semáforos

Resumo

Este trabalho propõem um modelo de simulação para um conjunto de cruzamentos semaforizados de uma área localizada na região central de Uberaba-MG, com o objetivo de determinar valores para os tempos dos semáforos que permitam melhorar o fluxo de veículos. Para isto, descreve-se a dinâmica de funcionamento do sistema real, de modo a identificar as regras e comportamentos a serem incluídos no modelo de simulação, implementado via software Arena. Após a validação do modelo, realizou-se uma série de experimentos comparando diferentes cenários, incluindo experimentos fatorais; seguido por experimentos de otimização dos valores de tempo dos semáforos. O estudo de caso mostra que o tempo atual dos semáforos pode ser alterado de forma a permitir uma melhora de desempenho de até 24%; também se verifica que o Arena pode ser utilizado para a modelagem adequada de múltiplas vias, e que é possível ter uma solução prática, utilizável no mundo real.

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Biografia do Autor

Vinicius Ferreira Nascimento, Universidade Federal do Triângulo Mineiro / Uberaba - MG

Universidade Federal do Triângulo Mineiro. Departamento de Engenharia de Produção

Douglas Moura Moura Miranda, Universidade Federal do Triângulo Mineiro / Uberaba - MG

Universidade Federal do Triângulo Mineiro. Departamento de Engenharia de Produção

Referências

Abohashima, H. S., Gheith, M., & Eltawil, A. (2019, November). Solving the urban traffic lights scheduling problem using discrete event simulation and design of experiments. In Proc. Int. Conf. Comput. Ind. Eng. CIE (Vol. 2019).

Ayyildiz, E., Murat, M., & Demirci, E. (2017). INTERSECTION SIGNALING SIMULATION. Sigma, 8(4), 357-364.

Bakhsh, A. (2020). Traffic Simulation Modeling for Major Intersection. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 24(1), 37-44.

Bozuyla, M., & Tola, A. T. (2021). Designing a Novel Transportation System Using Microscopic Models and Multi-Agent Approach. Automatic Control and Computer Sciences, 55(2), 125-136.

Costa, Glenda da Silva; SILVA, Jéssica Maysa Santos da. (2017). Dimensionamento do semáforo do cruzamento das ruas Matriz da Conceição e Siqueira Campos em Tucuruí-PA à luz do novo manual de sinalização semafórica do Denatran. Trabalho de Conclusão de Curso – Campus Universitário de Tucuruí, Universidade Federal do Pará, Tucuruí.

Denatran (Departamento Nacional de Trânsito), 2014. Manual de Sinalização de Trânsito Volume V – Sinalização Semafórica. Brasília: CONTRAN.

Ezzat, A. A., Farouk, H. A., El-Kilany, K. S., & Moneim, A. F. A. (2014, January). Optimization using simulation of traffic light signal timings. In Proceedings of the 2014 International Conference on Industrial Engineering and Operations Management Bali, Indonesia.

Gökçe, M. A., Öner, E., & Işık, G. (2015). Traffic signal optimization with Particle Swarm Optimization for signalized roundabouts. Simulation, 91(5), 456-466.

Kamrani, M., Abadi, S. M. H. E., & Golroudbary, S. R. (2014). Traffic simulation of two adjacent unsignalized T-junctions during rush hours using Arena software. Simulation Modelling Practice and Theory, 49, 167-179.

Law, A. M.; Kelton, W. D. (2000). Simulation modeling and analysis. 3. ed. Nova York: McGraw-Hill Education, 2000.

López-Neri, E. Ramírez-Treviño, & López-Mellado, A modeling framework for urban traffic systems microscopic simulation, Simulation Modeling Practice and Theory, 2009, in press.

Lubis, Z., & Talib, A. Z. (2021). Concept and Design of an Intelligent Strategy to Mitigate Traffic Congestion at Intersection.

Moita, M. H. V., & Almeida, E. S. D. (2012). Aplicação de simulação para obtenção de soluções ao tráfego em rotatória da cidade de Manaus. Journal of Transport Literature, 6, 93-109.

Qadri, S. S. S. M., Gökçe, M. A., & Öner, E. (2020). State-of-art review of traffic signal control methods: challenges and opportunities. European transport research review, 12(1), 1-23.

Ribeiro, I. M., & Simões, M. D. L. D. O. (2016). The fully actuated traffic control problem solved by global optimization and complementarity. Engineering Optimization, 48, 199–212. https://doi.org/10.1080/0305215X.2014.995644

Salimifard, K., & Ansari, M. (2013). Modeling and simulation of urban traffic signals. International Journal of Modeling and Optimization, 3(2), 172.

Santos, R. D. S., Paquerote, W. A., & da Silva Soares, W. K. Simulação de trânsito e semáforos: um estudo de caso piloto em um trecho no entorno do campus da UFRN.

Souza, Ildrienne; Miranda, Janyne; Souza, Layse; Souza, Kamilla. (2018). Simulação de tráfego utilizando o software arena: um estudo de caso de um trecho semaforizado da cidade de Juazeiro - BA; XXXVIII Encontro Nacional de Engenharia de Produção.

Sun, L., Tao, J., Li, C., Wang, S., & Tong, Z. (2018). Microscopic simulation and optimization of signal timing based on multi-agent: a case study of the intersection in tianjin. KSCE Journal of Civil Engineering, 1-10.

Wen, W. (2008). A dynamic and automatic traffic light control expert system for solving the road congestion problem. Expert Systems with Applications, 34(4), 2370-2381.

Zhao, D., Dai, Y., & Zhang, Z. (2012). Computational intelligence in urban traffic signal control: A survey. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics Part C: Applications and Reviews, 42, 485–494. https://doi.org/101109/TSMCC.2011.2161577

Zheng, L., Xue, X., Xu, C., & Ran, B. (2019). A stochastic simulation-based optimization method for equitable and efficient network-wide signal timing under uncertainties. Transportation Research Part B: Methodological, 122, 287-308.