Asignación dinámica de tráfico basada en simulación mesoscópica

El objetivo de esta investigación es estudiar y analizar diferentes posibilidades de mejorar la resolución del problema. En un contexto operacional, el objetivo de los modelos ADT es representar la evolución de la red urbana cuando las condiciones de tráfico fico cambian. Estos modelos tratan de describir la asignación de la demanda en los diferentes caminos que conectan los pares OD siguiendo un estado de equilibrio. En este caso se ha considerado que el comportamiento de los conductores en cada una de sus decisiones individuales tomadas durante el viaje es una generalización dependiendo del tiempo del Primer Principio de Wardrop, llamada Equilibrio Dinámico de Usuario (EDU). Esta hipótesis se basa en la siguiente idea: por cada par OD para cada instante de tiempo, si los tiempos de viaje de todos los usuarios que han partido en este intervalo de tiempo son iguales y mínimos, entonces el flujo dinámico de tráfico fico a la red se encuentra en un estado de EDU basado en los tiempos de viaje (Ran and Boyce (1996)). El presente trabajo toma como punto de partida el modelo de inecuaciones variacionales continuo en el tiempo propuesto por Friesz et al. (1993) para resolver el problema de equilibrio dinámico de usuario. Por un lado, se encuentran los denominados enfoques analíticos que utilizan técnicas matemáticas de optimización para resolver el problema directamente. Por otro lado, están los modelos las formulaciones están basadas en simulación que aproximan soluciones heurísticas con un coste computacional razonable. Mientras que modelos analíticos se concentran principalmente en demostrar las propiedades teóricas, los modelos basados ​​en simulación se centran en intentar construir modelos que sean prácticos para su utilización en redes reales.

Así pues, debido a que las formulaciones basadas en simulación son las que se muestran más prometedoras en la práctica, en esta tesis se ha elegido este enfoque para tratar el problema ADT. En los últimos tiempos, el campo de los modelos ADT basados ​​en simulación ha sido de especial interés. Nuestra formulación basada en simulación consiste en un proceso iterativo que consta de dos componentes principales, sistematizadas por Florian et al. (2001) como sigue: Un método para determinar los nuevos flujos (dependientes del tiempo) en los caminos utilizando los tiempos de viaje experimentados en estos caminos en la iteración previa. Un procedimiento de carga dinámica de la red (CDR) que determine cómo estos flujos se propagan a través de sus correspondientes caminos. Los algoritmos de reasignación de flujo pueden ser agrupados en dos categorías: preventivos y reactivos. Es importante notar aquí que no todas las implementaciones computacionales basadas en el marco algorítmico propuesto proporcionan una solución EDU. Por tanto, aunque en esta tesis analizamos las dos propuestas, nos centraremos en los métodos preventivos de reasignación de flujo porque son los que nos garantizan alcanzar la hipótesis considerada (EDU).

Además, nuestro modelo ADT basado en simulación requiere de una componente de CDR que pueda reproducir diferentes clases de vehículos, controles semafóricos y cambios de carril. Así, uno de los objetivos de esta tesis es desarrollar un nuevo modelo de simulación de tráfico fico con estas características (multiclase y multicarril), teniendo en cuenta que será una de las componentes principales del marco ADT propuesto.