Distribuição de tráfego inteligente em ambiente de coexistência de veículos convencionais e veículos autónomos e conectados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marques, Dalila Raquel Almeida
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/41103
Resumo: Considerando os avanços atuais na área de veículos automatizados, uma coexistência entre esses veículos e os convencionais está cada vez mais próxima. No entanto, devido às diferenças entre esses dois tipos de veículos, algumas questões devem ser observadas, como conflitos rodoviários ou como as decisões de outros condutores podem afetar o desempenho da rede, especialmente no que diz respeito ao impacto ambiental. Nesse contexto, esta dissertação procura estudar e avaliar os impactos associados a uma distribuição mais inteligente do tráfego num corredor interurbano, incluindo um cenário de coexistência de veículos automatizados e convencionais, não apenas com o objetivo de minimizar o tempo de viagem, mas também os custos associados às emissões de poluentes. O primeiro passo envolve a classificação dos veículos numa rede rodoviária, levando em consideração o tipo de condução (automatizada ou convencional) e o tipo de propulsão (elétrica, gasóleo , gasolina, híbrida). Considerando a dificuldade de ter acesso a dados reais relacionados com esta nova tecnologia, foram realizadas simulações utilizando software específicos como: PTV Vissim, para simular o comportamento e a dinâmica do tráfego nas rotas analisadas; COPERT, utilizado em paralelo com o modelo microscópico VSP para estimar as emissões de veículos não abrangidos pelo modelo VSP; e o MATLAB, usado como ferramenta de ponte entre o modelo PTV Vissim e os modelos de emissões, para facilitar o cálculo de emissões. Esta dissertação visa desenvolver uma ferramenta de otimização multiobjetivo que apoie a tomada de decisão, promovendo distribuições de tráfego que permitam reduções nos custos associados às emissões de poluentes. Com base nos resultados obtidos para o corredor interurbano composto por três rotas, foi possível observar reduções significativas nos custos associados às emissões de poluentes. Especificamente, verificou-se que, com a introdução de veículos automatizados, é possível obter uma redução total de 25% nos custos de emissões para a estrada nacional N109 e 30% para as autoestradas. Além disso, reduções no tempo de viagem de 3,5%, 4% e 4,5% para a Autoestrada A1, Autoestrada A29 e Estrada Nacional 109, respetivamente, demonstram a eficácia da implementação de veículos automatizados. Os resultados deste estudo destacam a influência potencial da introdução de veículos elétricos automatizados no desempenho operacional de veículos convencionais e refletem não apenas uma melhoria no impacto ambiental do corredor, mas também no desempenho do tempo de viagem da rede.
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Nesse contexto, esta dissertação procura estudar e avaliar os impactos associados a uma distribuição mais inteligente do tráfego num corredor interurbano, incluindo um cenário de coexistência de veículos automatizados e convencionais, não apenas com o objetivo de minimizar o tempo de viagem, mas também os custos associados às emissões de poluentes. O primeiro passo envolve a classificação dos veículos numa rede rodoviária, levando em consideração o tipo de condução (automatizada ou convencional) e o tipo de propulsão (elétrica, gasóleo , gasolina, híbrida). Considerando a dificuldade de ter acesso a dados reais relacionados com esta nova tecnologia, foram realizadas simulações utilizando software específicos como: PTV Vissim, para simular o comportamento e a dinâmica do tráfego nas rotas analisadas; COPERT, utilizado em paralelo com o modelo microscópico VSP para estimar as emissões de veículos não abrangidos pelo modelo VSP; e o MATLAB, usado como ferramenta de ponte entre o modelo PTV Vissim e os modelos de emissões, para facilitar o cálculo de emissões. Esta dissertação visa desenvolver uma ferramenta de otimização multiobjetivo que apoie a tomada de decisão, promovendo distribuições de tráfego que permitam reduções nos custos associados às emissões de poluentes. Com base nos resultados obtidos para o corredor interurbano composto por três rotas, foi possível observar reduções significativas nos custos associados às emissões de poluentes. Especificamente, verificou-se que, com a introdução de veículos automatizados, é possível obter uma redução total de 25% nos custos de emissões para a estrada nacional N109 e 30% para as autoestradas. Além disso, reduções no tempo de viagem de 3,5%, 4% e 4,5% para a Autoestrada A1, Autoestrada A29 e Estrada Nacional 109, respetivamente, demonstram a eficácia da implementação de veículos automatizados. Os resultados deste estudo destacam a influência potencial da introdução de veículos elétricos automatizados no desempenho operacional de veículos convencionais e refletem não apenas uma melhoria no impacto ambiental do corredor, mas também no desempenho do tempo de viagem da rede.Considering the current advances in the area of automated driving vehicles, a coexistence between these vehicles and conventional vehicles is getting closer and closer. However due to the differences between these two types of vehicles, some issues require attention, such as road conflicts or how the decisions of other drivers can affect the performance of the network, especially regarding the environmental impact. In this context, this dissertation seeks to study and evaluate the impacts associated with a smarter traffic distribution in an interurban corridor under the coexistence of automated and conventional vehicles, to not only minimize travel time but also the costs associated with pollutant emissions. The first step involves the classification of the vehicles on a road network, taking into account the type of driving (automated or conventional) and the type of propulsion (electric, diesel, gasoline, hybrid). Considering the difficulty of accessing real data related to this new technology, simulations were carried out using specific software such as: PTV Vissim to simulate the behavior and dynamics of traffic on the analyzed routes; COPERT was used in parallel with the VSP microscopic model for estimating emissions of vehicles not covered by the VSP model; and MATLAB was used as a bridge tool between the PTV Vissim model and the emissions models, to facilitate the calculation of emissions. This dissertation seeks to develop a multi-objective optimization tool that supports decision-making to promote traffic distributions allowing reductions in costs associated with pollutant emissions. Specifically, it was found that with the introduction of automated vehicles a total reduction of 25% in emission costs for the national road N109 and 30% for the highways can be achieved. Moreover, reductions in travel time of 3.5%, 4%, and 4.5% for the A1 Highway, A29 Highway, and National Road 109, respectively, underline the effectiveness of automated vehicles implementation. The results of this study highlight the potential influence of electric automated vehicle introduction on the operational performance of conventional vehicles and reflect not only an improvement in the corridor’s environmental impact but also in the network travel time performance.2025-01-06T00:00:00Z2023-12-11T00:00:00Z2023-12-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/41103porMarques, Dalila Raquel Almeidainfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-05-06T04:53:17Zoai:ria.ua.pt:10773/41103Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-05-06T04:53:17Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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