Modellare le funivie con PTV Vissim e PTV Viswalk

  • Solitamente associamo le funivia al trasporto di persone in zone con terreno accidentato, per il superamento di grandi dislivelli o come attrazione turistica. Tuttavia da qualche anno è un strumento sempre più utilizzato anche come mezzo di trasporto urbano. Esattamente come i mezzi di trasporto classici come autobus, auto e tram, le funivie e i loro passeggeri possono essere modellati con il software di microsimulazione PTV Vissime lo strumento di simulazione pedonale PTV Viswalk. We’ll show you how.

Diversi tipi di funivie

  • Quando si modellano le funivie il tipo di treno è molto significativo, così come la procedura di imbarco. Il video sopra mostra esempi di due tipi di funivia: il primo è un treno con grandi cabine che rimangono ferme per l'imbarco; il secondo è una funivia con piccole cabine che continuano a muoversi durante l'imbarco. Inoltre, vengono mostrati due diversi tipi di imbarco.

    L'inizio dell'animazione mostra un tram che è modellato utilizzando la funzionalità di trasporto pubblico (TP) standard in PTV Vissim. Oltre agli oggetti di rete Linee TP e Fermate TP, sono disponibili per questo le funzioni speciali “Bordo piattaforma” e “Area di attesa” per l'oggetto di rete Area (pedonale).
    La procedura di salita e discesa for per pedoni in PTV Viswalk alla fermata è sempre controllata dalla funzionalità standard. Questo è mostrato in modo schematico nella figura 1 1.

Tipo 1: due cabine ampie che si fermano per imbarcare

  • Poiché la funivia con la cabina grande mostrata nel video si ferma per la procedura di imbarco, è sostanzialmente possibile modellarla anche utilizzando le funzionalità standard TP (vedi figura 2). Tuttavia, ci sono alcuni aspetti della modellazione su cui vale la pena soffermarsi.

La funivia è circolare

  • Entrambe le cabine della funivia corrono perennemente in cerchio. Questa non è la norma per una linea TP. C'è un viaggio lungo il percorso e alla fine il veicolo viene rimosso dalla simulazione. Tuttavia, è possibile ottenere il comportamento desiderato con l'aiuto di un percorso parziale di TP. In tal modo, l'effettivo percorso può essere molto breve e le fermate vengono raggiunte utilizzando il percorso parziale TP (cfr. Figura 3).

Modifica dell'altezza

  • Per la visualizzazione, è interessante che il punto zero dell'altezza del modello 3D della cabina si trovi in ​​questo caso ad un'altezza di 10 metri, cioè nel punto di appoggio sul cavo. Come tale, anche la ferrovia (Link) dovrebbe essere posizionata almeno a questa altezza, perché altrimenti le cabine sono indicate come interrate. Per simulare correttamente i processi di discesa e imbarco dei passeggeri, la larghezza del collegamento deve corrispondere alla larghezza della cabina. Questo è il motivo per cui i cavi non dovrebbero essere visibile nella rappresentazione e un secondo collegamento molto stretto dovrebbe rappresentare il cavo. La figura 4 mostra come apparirebbe se il cavo non fosse invisibile.

Regolare la velocità della cabina

  • Ci sono due cabine sul cavo. Poiché sono collegate tramite cavo, in realtà hanno esattamente la stessa velocità. Pertanto, non dovrebbero avvicinarsi l'uno all'altro nel corso della simulazione. In questo caso, un circuito è lungo quasi 300 metri. Le cabine si trovano quindi a circa 150 metri l'una dall'altra. Se le loro velocità dovessero differire solo di 0,05 km / h, si incontrerebbero durante una simulazione di tre ore. Le velocità dovrebbero quindi essere il più precisamente possibile uguali l'una all'altra. Modificando le "Distributions of Desired Speed" ​​nell'elenco, è possibile generare una distribuzione senza problemi (vedi figure 5 e 6).

Modellare la procedura di set-up

  • Mentre in questo esempio l'imbarco viene elaborato dalla funzionalità standard, è più complicato modellare il processo di configurazione perché in questo caso il processo ha caratteristiche molto specifiche. La capacità qui impostata nel tipo di veicolo di una cabina è di 20 persone. Ci sono cinque sale d'attesa nel modello. Un massimo di 20 persone dovrebbero aspettare nelle prime quattro. Questo raccoglie gli "occupanti" in una fase iniziale. I (futuri) passeggeri in arrivo dovrebbero attenersi alla sequenza; non dovrebbero spingere in avanti. Ciò significa che devono entrare in una sala d'attesa solo quando questa, tutte le altre sale d'attesa e i corridoi di accesso non contengono più di 19 persone in totale. Questo è modellato utilizzando percorsi parziali. La figura 7 mostra la struttura dell'area e le prime due decisioni di percorso parziale (10001 e 10002) con percorsi parziali associati che deviano i passeggeri in una sala d'attesa o li inviano più avanti lungo il corridoio.

    Le decisioni di percorso parziale sono del tipo Numero. Il percorso migliore viene selezionato il 100% delle volte. Il percorso migliore qui è quello a cui è assegnato il minor numero di pedoni. Al percorso parziale che prosegue lungo il corridoio viene sempre assegnato il numero 19.5, con l'ausilio di un piccolo modello secondario (cfr. Figura 8).

  • Al percorso parziale che immette in sala d'attesa, invece, viene assegnato il numero di pedoni presenti nell'area evidenziata con un bordo giallo in figura 9. Ciò equivale - come richiesto - a tutti i pedoni che si trovano nella relativa sala d'attesa, tutte le successive attese stanze e nel corridoio. Di conseguenza, un pedone viene deviato nella sala d'attesa solo se ci sono meno di 20 persone in totale nell'area suddetta.

    Ma cosa succede se tutte le sale d'attesa non riescono a far fronte al livello della domanda? Puoi modellare questo caso eccezionale utilizzando il percorso parziale di selezione del punto di servizio. Ciò significa in realtà che i pedoni possono essere trattenuti solo per un certo periodo di tempo prima che gli eventi esterni si estendano o si accorciano. Puoi aggirare questo problema con un piccolo trucco: usare un Signal Head impedisce al pedone di raggiungere il “punto di servizio”, cioè il capo della coda. Di conseguenza, il tempo di attesa non inizia a scorrere. Nella figura 10 puoi vedere come la punta della freccia che segna il front-end di una coda viene tagliata dalla testa del segnale. Questo rende il tempo di attesa molto breve. Complessivamente, questo ha l'effetto che un massimo di 20 pedoni, divisi in 4 code, si riuniscono nella sala d'attesa posteriore e le eventuali persone in eccedenza devono attendere nel corridoio.

     

     

  • Ma quando si apre il segnale? Le teste di segnale da 101 a 106 sono controllate con una logica dipendente dal traffico (VAP) con valori di input che riforniscono i detector dal 101 al 103, come indicato in figura 11

    Inizialmente, l'accesso alla prima sala d'attesa, dalla quale si accede direttamente alla cabina, dovrebbe essere sostanzialmente negato se c'è una cabina. Cioè le procedure di "ingresso in sala d'attesa" e "cabina di bordo" dovrebbero avvenire in momenti diversi. Questo indipendentemente dal numero di persone in attesa. Per questo, la testina del segnale 101 cambia in rosso quando il rivelatore 102 rileva la cabina. Ritorna verde se il rivelatore 103 rileva la cabina e quindi la cabina ha lasciato l'area di imbarco. Se il rivelatore 101 rileva la cabina, un secondo programma VAP - cfr. figura 12 - fa scattare la testina 102 del segnale che passa inizialmente da rossa a verde, consentendo ai passeggeri dalla seconda alla prima sala d'attesa, ora vuota. Dopo un po 'di tempo ("Minimum Green Time") il programma VAP riporta la testina del segnale 102 in rosso e, contemporaneamente, la testina del segnale 103 in verde. Continua così finché tutte le persone in attesa non sono state in grado di spostarsi in una sala d'attesa.

Tipo 2: piccole cabine che non si fermano

  • La seconda funivia ha cabine più piccole con una capacità di quattro persone. Queste cabine rallentano per il processo di imbarco, ma non si fermano del tutto. Un comportamento come questo non è incluso nella funzionalità PTV standard di PTV Vissim. Tuttavia, è possibile modellarle utilizzando degli script.

Scripts per la discesa e la salita

  • I processi di discesa e di imbarco di questa funivia sono regolati utilizzando tre script, che si basano sui messaggi di più rilevatori (cfr. Figura 14).

  • Se il rilevatore 3000 segnala una cabina, ciò significa che, utilizzando lo script "Move Cabin Doors Middle.vbs", le porte della cabina si aprono nella rappresentazione 3D. Se nella cabina è presente un numero corrispondente di persone, il passaggio sui rilevatori da 3001 a 3004 nello script "Genera passeggeri Middle.vbs" attiva la creazione di un pedone. Successivamente, la cabina continua a viaggiare, vuota e con le porte aperte. Il segnale che viene attivato dalla presenza di una cabina sul rivelatore 301 non viene utilizzato in uno script, ma nella gestione del segnale VAP “access control boarding areas.vap”. Questo imposta un segnale rosso, che regola l'accesso alla zona di attesa immediata. Ciò evita che ulteriori passeggeri in attesa di imbarco entrino nell'area di attesa quando il processo di imbarco, per la cabina attualmente presente, non è ancora terminato.

    Successivamente, la cabina passa sopra i rivelatori da 3011 a 3014. Ciò significa che i segnali da 313 a 316 vengono brevemente impostati su verde, uno dopo l'altro, consentendo a un passeggero di salire a bordo. Anche qui un segnale rosso impedisce a un pedone di raggiungere l'inizio di una coda. Inoltre, nello script "Count Passengers Middle.vbs", l'attributo "occupancy" per la cabina aumenta di 1 a causa di un impulso sul rilevatore da 3011 a 3014 attivato dalla cabina quando il rilevatore associato da 3021 a 3024 è occupato da un pedone. Ciò garantisce che il numero corretto di passeggeri scenda dalla cabina in un momento successivo. È importante qui che la velocità della cabina (0,5 m / s), la lunghezza dei rilevatori da 3011 a 3014 (0,5 m) e la frequenza di esecuzione dello script di conteggio (una volta al secondo; qui: ogni 20 fasi temporali di simulazione) siano in armonia tra di loro, per evitare di contare i duplicati. Infine, la cabina attraversa il rilevatore 3305, che attiva la chiusura delle porte nello script "Move Cabin Doors Middle.vbs".

    Come già accennato: in sala d'attesa viene utilizzato un segnalatore in due punti - all'ingresso in area imbarchi e all'imbarco in cabina - per trattenere i pedoni poco prima che raggiungano l'inizio di una coda. La figura 15 mostra i percorsi parziali che dividono i passeggeri in imbarco nelle quattro posizioni di imbarco, le teste di segnalazione e le aree che segnano le code.