Automatikus incidensdetektálás autópályán

Az automatikus incidensfelismerő algoritmusok célja a forgalmi zavarok azonosítása valamilyen logika szerint. Városi és autópálya hálózaton eltérő típusú metódusokra van szükség a kétféle forgalom jellegének különbözősége miatt.

A hagyományos logikák a forgalmi áramlat meghatározott paramétereit figyelik bizonyos (leggyakrabban 30 másodperces) időközönként. A megfigyelt paraméterek értékeit fix küszöbértékekkel vetik össze, majd azok túllépése esetén riasztást adnak ki. Ilyen módon az egyes algoritmusok teljesítményének kulcskérdése a paraméterek megfelelő behangolása. Túl laza korlátok esetén az algoritmus olyan esetben is riaszt, amikor a valóságban nem történt incidens, túl szigorúra szabott korlátok esetén viszont a fel nem ismert esetek száma nő meg.

1. ábra: Példa az előre rögzített küszöbérték átlépésére (occupancy: foglaltság – az épp vizsgált paraméter, upstream station: a szakasz belépő vége, downstream station: a szakasz kilépő vége).

A korábbi kutatások jelentős része egy-egy algoritmus paramétereinek hangolásában merült ki. A tanszéki vizsgálódás újdonsága két tényezőben rejlik:
- egyrészt az egyes algoritmusok küszöbértékei nem fix értékek, hanem a forgalomnagyság, mint a felismerést döntő mértékben befolyásoló forgalmi paraméter függvényei,
- másrészt egy adott szakaszon nem csak egy, hanem többféle algoritmust alkalmaztunk egyidejűleg. Az aktuálisan alkalmazandó algoritmus szintén a forgalomnagyság függvényében kerül meghatározásra.
Ilyen módon a kutatás fő célja annak meghatározása volt, hogy különböző forgalomnagyságok esetén melyik fajta algoritmust és milyen aktuális küszöbértékekkel érdemes alkalmazni. Három kritériumnak történő megfelelést vizsgáltunk: ha incidens történt, azt ismerje fel az algoritmus, de ha nincs incidens, akkor ne riasszon, továbbá az egyes esetekre minél gyorsabban reagáljon.

2. ábra: A három teljesítménymutató összefüggése. Látható, hogy az egyik javulásával valamelyik másik romlani fog, ez adja a hangolás nehézségét.

A teszthálózatot Vissim mikroszkopikus forgalomszimulációs szoftverben hoztuk létre, míg az incidensfelismerő algoritmusokat MATLAB-ban programoztuk le a Vissim COM-felületén. Ezzel hoztuk létre a két szoftver összekapcsolását, a Vissimben történt eseményeket a MATLAB-logikák valós időben folyamatosan követték, és zavar esetén riasztásokat adtak ki.

3. ábra: A Vissim-MATLAB valós idejű kommunikáció