University of Oulu

Traffic Flow Garner -rajapinnan hyödyntäminen liikennevalojärjestelmän liikenneteknisessä seurannassa ja kehittämisessä

Saved in:
Author: Karhunen, Antti1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Technology, Environmental Engineering
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 2.6 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201604061380
Language: Finnish
Published: Oulu : A. Karhunen, 2016
Publish Date: 2016-04-08
Physical Description: 104 p.
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Hiltunen, Jukka
Reviewer: Hiltunen, Jukka
Pirttikangas, Susanna
Description:

Tiivistelmä

Liikennevalot ovat keskeinen osa liikenneverkon toiminnallisuutta. Tällä hetkellä liikennevalojen liikenneteknisen toiminnan seurantaan ei ole olemassa erityisen hyviä laajoja alueita käsittäviä ja pitkäaikaiseen seurantaan soveltuvia työkaluja tai automatisoituja toimintoja. Liikennevalotietoja välittävä Dynniq:n kehittämä Traffic Flow Garner (TFG) -rajapinta antaa aivan uuden mahdollisuuden liikennevaloliittymien seurantaan. Sen välittämä yksityiskohtainen reaaliaikatieto sisältää opastinryhmien ja ilmaisimien tilatiedot sekä konfiguraatiotiedot, joista voidaan laskea useita sekä liikennevalojen että liikenteen toimivuuden tunnuslukuja.

Tässä työssä tutkittiin liikenneteknisten tunnuslukujen laskentaa TFG-rajapinnan välittämästä tiedosta. Tarkempaan tarkasteluun valittiin kaksi Oulussa sijaitsevaa liikennevaloliittymää, joista toista tarkkailtiin myös maastossa. TFG-rajapinnan datasta laskettuja tunnuslukuja verrattiin maastossa havaittuun liikennetilanteeseen.

Työssä tutkittiin seuraavia liikenneteknisiä tunnuslukuja:

- Liikennemäärät

- Ilmaisimen varausaste ja yhtäjaksoinen varausaika

- Jonopituus

- Maksimiodotusaika jonossa kiertoina (hetkellinen tarjonnan ja kysynnän suhde)

- Kuormitusaste

- Ohjausviive

- Palvelutaso

- Poistuminen läsnäoloilmaisimelta punaisen aikana

- Vihreällä saapuvat ja liittymän läpäisevät ajoneuvot

- Vihreän loppuminen kesken

- Turha vihreä aika

Rajapinnasta lasketut tunnusluvut vastasivat todellista liikennetilannetta hyvin. Kaistan ominaisvälityskyky vaikuttaa kuitenkin voimakkaasti useiden tunnuslukujen laskentaan. Se arvioitiin kaistoittain kaistatyypin mukaan aikaisempien tutkimusten perusteella. Kun kaistalla ei ollut väistettävää suojatietä, oli ominaisvälityskyvyn arviointi helpompaa ja tulokset parempia. Esimerkiksi minuuttikohtainen maksimijonopituus vastasi maastossa havaittua jonopituutta tällöin hyvin. Maksimijonopituus ei vastannut yhtä hyvin todellista, kun kaistalla oli väistettävä suojatie. Se oli kuitenkin oikeassa enimmäkseen oikeassa suuruusluokassa.

Parhaiten hetkellistä toimivuutta kuvasivat jonopituus ja siitä johdettu maksimiodotusaika jonossa. Ne kuvaavat hyvin tienkäyttäjän kokemusta liikennetilanteesta ja liittymän toimivuudesta. 15 minuutin ja sitä pidempien tarkastelujaksojen toimivuutta kuvasivat parhaiten kuormitusaste, ohjausviive ja palvelutaso. Muiden tunnuslukujen avulla voidaan arvioida mm. vihreän aallon toimivuutta, vihreän pituuden riittävyyttä ja turhaa vihreää aikaa.

Työssä määritettiin myös laskettujen tunnuslukujen tallentamista tietokantaan ja liikenneteknisen seurantajärjestelmän käyttöliittymän ominaisuuksia. Työn tulosten pohjalta on tarkoitus toteuttaa liikennevalojen liikennetekninen seurantajärjestelmä.

Reaaliaikaisen liikenneteknisen seurannan myötä liikenteestä saadaan kattavaa laskennallista tietoa pistemäisten tai subjektiivisten havaintojen sijaan. Sen myötä muutokset liikennevalojen ohjauksessa perustuvat selvästi luotettavampaan näkemykseen liikenneverkon tilasta. Tienpitäjä voi laskettujen tunnuslukujen perusteella parantaa liikennevalojen ylläpidon tasoa ja myös todeta muutosten vaikutuksen. Lisäksi seurannassa voi olla automaattisia hälytyksiä poikkeuksellisista tilanteista, joiden havaitseminen muutoin olisi vaikeaa tai mahdotonta. Reaaliaikainen liikennetekninen seuranta mahdollistaa myös liikenteen reaaliaikaisen tilannekuvan tienpitäjälle ja sovellusten kautta myös suoraan tienkäyttäjälle.

see all

Using Traffic Flow Garner interface in monitoring and development of traffic signal system

Abstract

Traffic signals are an essential part of the functionality of the traffic network. At the moment there are no especially good tools or automated functions for monitoring the performance of traffic signals in wide areas and for long periods of time. Traffic Flow Garner (TFG) is an interface developed by Dynniq that transmits traffic signal data. It gives a new opportunity to monitor signalled intersections. Its real time data includes the status of signal groups and detectors and configuration data of the intersection. Several performance measures of traffic signals and traffic can be calculated from the data.

Calculation of performance measures was studied from the data transmitted by the TFG interface. Two signalled intersections in Oulu were chosen for closer examination. One of them was also monitored at the location. Performance measures calculated from the TFG data were compared with the observed situation at the location.

The following performance measures were studied in this thesis:

- Traffic volumes

- Proportion of detector occupancy and continuous occupancy time

- Queue length

- Maximum waiting time in queue in cycles (the momentary relation of a supply and demand)

- Volume to capacity ratio

- Control delay

- Level of service

- Driving away from the presence of the stop bar detector during red

- Proportion of vehicles that arrive and leave the intersection during green

- Green ending too early

- Unnecessary green time

The calculated performance measures corresponded well to the perceived traffic situation. However, the saturation flow rate of the lane affects the calculation of several measures strongly. It was estimated according to the lane type based on earlier studies. When there was no pedestrian crossing to be yielded, estimation of the saturation flow rate was easier and the results were better. Then, for example, the maximum queue length per minute corresponded well to the queue length that was perceived at the location. The maximum queue length did not correspond equally well to the perceived when there was a pedestrian crossing had to be yielded. However, it was mostly in the correct order.

Momentary performance was best described by queue length and maximum wait time in queue. They describe well how a road user experiences the traffic situation and performance of the intersection. Performance of periods of 15 minutes and longer was best described by volume to capacity ratio, control delay and level of service. Other measures may be used to estimate, among others, the functionality of the green wave, the adequacy of the green time and unnecessary green time.

Properties of storing the calculated measures into a database and properties of the user interface of the traffic performance monitoring system were specified. A performance monitoring system of traffic signals is intended to be implemented based on the results of this thesis.

With real-time performance monitoring of traffic signals comprehensive computational information could be obtained instead of spotty or subjective observations about the traffic. Thanks to it changes in programming of traffic signals could be based on a distinctly more reliable view on the state of the traffic network. The road administrator could improve the level of the maintenance of traffic signals based on the calculated measures. It is also possible to observe the effects of changes in programming. Furthermore, automatic alarms could be used for exceptional situations that would otherwise be difficult or impossible to notice. Real-time monitoring enables the road administrator and, through applications, road users to have real-time understanding about the traffic situation.

see all

Subjects:
Copyright information: © Antti Karhunen, 2016. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.